解题思路:(1)A由光滑轨道滑下,机械能守恒,设小球A滚到轨道下端时速度为v1,由机械能守恒定律及牛顿第二定律列式即可求解;
(2)球B离开轨道最低点后作平抛运动,根据平抛运动的规律求出B球离开圆形轨道底端时速率;
(3)A在轨道最低点与B碰撞过程中动量守恒,列出等式求解.
(1)A由光滑轨道滑下,机械能守恒,设小球A滚到轨道下端时速度为v1,
则:mAgR=[1/2]mA
v21
在底端,由牛顿第二定律:FN-mAg=mA
v21
R
代入数据解得:FN=3N
由牛顿第三定律知,球A对轨道的压力大小为3N,方向竖直向下.
(2)物块B离开轨道最低点后作平抛运动,设其飞行时间为t,离开轨道下端时的速度为v2,则:
H=[1/2]gt2
s=v2t
代入数据解得:v2=1.6m/s
(3)A在轨道最低点与B碰撞过程中动量守恒,设小球A碰撞后的速度为v3,则:
mAv1=mAv3+mBv2
代入数据解得:v3=-0.80m/s
方向与碰前速度方向相反
答:(1)A、B碰前瞬间,A球对轨道压力大小为3N,方向竖直向下;
(2)B球离开圆形轨道时的速度大小为1.6m/s.
(3)A球与B球碰撞后瞬间,A球速度大小是0.80m/s,方向与碰前速度方向相反.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;平抛运动;机械能守恒定律.
考点点评: 本题关键对两个球块的运动过程分析清楚,然后选择机械能守恒定律和平抛运动、动量守恒定律基本公式求解.