解题思路:(1)B球释放后做自由落体运动,根据自由落体运动位移速度公式即可求解;
(2)A球释放后做自由落体运动,根据速度时间公式求出碰撞时,A球的速度,碰撞过程中动量守恒,不考虑动能损失,则机械能守恒,根据动量守恒定律及机械能守恒定律即可求解.
(1)B球释放后做自由落体运动,根据自由落体运动位移速度公式得:
v1=
2gh=
2×10×0.8=4m/s…①
(2)设P点距离地面的高度为h′,碰撞前后,A球的速度分别为v1、v1′,B球的速度分别为v2、v2′,由运动学规律可得:
v1=gt=10×0.3=3m/s…②
由于碰撞时间极短,两球碰撞前后动量守恒,动能守恒,规定向下的方向为正,则:
mAv1+mBv2=mBv2′(碰后A球速度为0)…③
[1/2]mAv12+[1/2]mBv22=[1/2]mBv2′2…④
又知mB=3mA…⑤
由运动学及碰撞的规律可得B球与地面碰撞前后的速度大小相等,即碰撞后速度大小为4m/s.
则由运动学规律可得h′=
42−v22
2g…⑥
联立①~⑥式可得h′=0.75m.
答:(1)B球第一次到达地面时的速度为4m/s;
(2)P点距离地面的高度为0.75m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律.
考点点评: 本题主要考查了自由落体运动基本公式、动量守恒定律、机械能守恒定律的直接应用,要求同学们能分析清楚两个小球得运动情况,选择合适的过程,应用物理学基本规律解题,难度适中.