如图所示，光滑的水平轨道与半径R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道相切于M点，半圆形轨道最高点为N，质量mA...

问题详情：

如图所示，光滑的水平轨道与半径R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道相切于M点，半圆形轨道最高点为N，质量mA=0.1kg的小球A与质量mB=0.2kg的小球B一起以v0=2m/s的初速度向右运动，两球中间放有少许塑料*炸*，当两球运动到M点时，炸**，小球B恰好能通过最高点N后水平抛出，g=10m/s2，求：

①*后小球A的速度大小和方向

②小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合力的冲量．

【回答】

①小球B恰好通过最高点，重力提供向心力，

由牛顿第二定律得：mBg=mB，代入数据解得：vN=m/s，

从M到N过程，小球B的机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mBvB2=mBg•2R+mBvN2，代入数据解得：vB=5m/s，

炸**过程A、B系统动量守恒，以向右为正方向，

由动量守恒定律得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB，

代入数据解得：vA=﹣4m/s，方向：水平向左；

②以向右为正方向，对小球B，由动量定理得：

I=mBvN﹣mBvB=0.2×（﹣）﹣0.2×5=﹣（+1）N•s，方向：水平向左；

答：①*后小球A的速度大小为4m/s，方向：水平向左．

②小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合力的冲量大小为：（+1）N•s，方向：水平向左．

知识点：专题五 动量与能量

题型：综合题