Question

（16分）如图所示，轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B，轻杆与A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上，A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触，在B的左侧是半径为m的1/4圆弧。质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动，小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取，则:

（1）碰后C球平抛的水平位移  （2）碰后瞬间B球的速度   （3）A、B间轻杆的长度

 

Answer 1

【答案】

（1）  （2）  （3）

【解析】

试题分析: （1）碰后C球恰好能做平抛运动，则C球在圆弧顶端，由牛顿第二定律： 

水平方向：

竖直方向： 

解得： 

（2）碰撞过程中，B球和C球组成的系统动量守恒:

解得： 

（3）碰后当B球恰好与横杆接触时，二者具有相同的水平速度v_共。

水平方向动量守恒 

系统机械能守恒 

解得：

考点：本题考查了牛顿第二定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、平抛运动。