现有光滑的轨道ABC,其中AB部分是水平的,上面有大小相等两球a和b,b球静止,a 球质量是2kg,b球4kg
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解题思路:(1)对b球被碰后沿BC曲面上升的过程运用动能定理求出b球的初速度,在碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞后a的速度,对a球运用动量定理求出b球给a球的平均作用力;

(2)分别求出碰撞前后ab两小球的动能,比较碰撞前后动能的大小即可判断是否守恒.

对b球被碰后沿BC曲面上升的过程运用动能定理得:

0-

1

2mbvb2=-mbgh

解得:vb=4m/s

在碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律得:

mav0=mava+mbvb
解得:va=-1m/s

对a球运用动量定理得:

Ft=mava-mav0

解得:F=-1600N

即b球给a球的平均作用力为1600N;

(2)碰撞前ab的动能之和为:Ek1=[1/2]mav02=49J

碰撞后ab的动能之和为:Ek2=[1/2]mava2+[1/2]mbvb2=33J

因为Ek1>Ek2

所以碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.

答:(1)b球给a球的平均作用力为1600N;

(2)碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查了动量守恒、动能定理、机械能守恒定律等规律的直接应用,较好的考查了学生综合应用知识的能力.