Question

【題目】利用如圖所示的方式驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質量均為m的滑塊A、B分別從圓弧軌道的最高點無初速度釋放如圖甲所示，測得滑塊在水平桌面滑行的距離均為；然后將滑塊B放在圓弧軌道的最低點，再將A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放如圖乙所示，測得碰后B沿桌而滑行的距離為，A沿桌而滑行的距離為，圓弧軌道的半徑為R，A、B均可視為質點，重力加速度為g。

滑塊A運動到圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大小為______。

若A和B的碰撞過程動量守恒，則，，應滿足的關系是______

若A和B發(fā)生彈性碰撞。則碰撞后瞬間A的速度為______，B的速度為______。

Answer 1

【答案】3mg0

【解析】

滑塊A在圓弧軌道上下滑過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：，
在圓弧軌道最低點，由牛頓第二定律得：，
解得：，由牛頓第三定律可知，滑塊對軌道的壓力大小為：；
滑塊在水平軌道運動過程，由動能定理得：
對滑塊A：，
對B：，
如果碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：，
解得：；
、B發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：，
由機械能守恒定律得：，
解得：，；