小球A和B的質量分別為mA和mB,且mA>mB.在某高度處將A和B先后從靜止釋放.小球A與水平地面碰撞后向上彈回,在釋放處的下方與釋放處距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正碰.設所有碰撞都是彈性的,碰撞時間極短.求小球A、B碰撞后B上升的最大高度.
分析:由于AB是從同一高度釋放的,并且碰撞過程中沒有能量的損失,根據(jù)機械能守恒可以求得碰撞時的速度的大小,再根據(jù)A、B碰撞過程中動量守恒,可以求得碰后的速度大小,進而求可以得A、B碰撞后B上升的最大高度.
解答:解:小球A與地面的碰撞是彈性的,而且AB都是從同一高度釋放的,所以AB碰撞前的速度大小相等設為v0,
根據(jù)機械能守恒有 mAgH=
1
2
mA
v
2
0

化簡得 v0=
2gH
    ①
設A、B碰撞后的速度分別為vA和vB,以豎直向上為速度的正方向,
根據(jù)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒和動能守恒得
   mAv0-mBv0=mAvA+mBvB
 
1
2
mA
v
2
0
+
1
2
mB
v
2
0
=
1
2
mA
v
2
A
+
1
2
mB
v
2
B
      ③
連立②③化簡得  vB=
3mA-mB
mA+mB
v0
     ④
設小球B能夠上升的最大高度為h,
由運動學公式得    h=
v
2
B
2g
0
        ⑤
連立①④⑤化簡得 h=(
3mA-mB
mA+mB
)2H
  ⑥
答:B上升的最大高度是(
3mA-mB
mA+mB
)2H
點評:本題考查的是機械能守恒的應用,同時在碰撞的過程中物體的動量守恒,在利用機械能守恒和動量守恒的時候一定注意各自的使用條件,將二者結合起來應用即可求得本題.
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如圖所示,兩個可視為質點的小球a和b,用質量可忽略的剛性細桿相連,放置在一個光滑的半球面內,已知小球a和b的質量分別為
3
m、m.細桿長度是球面半徑的
2
倍.兩球處于平衡狀態(tài)時,有關下列說法正確的是(  )

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(2)小球A和B的質量分別為mA和mB 且mA>mB在某高度處將A和B先后從靜止釋放.小球A與水平地面碰撞后向上彈回,在釋放處的下方與釋放初距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢,設所有碰撞都是彈性的,碰撞時間極短.求小球A、B碰撞后B上升的最大高度.

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