14.1动量守恒定律及其应用(3)

20、 如图所示,质量M=2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1 kg的球通过长l=0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态。现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s,g取10 m/s2。

(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。

(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。

(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

21、在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO,假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的,求两小球质量之比m1/m2。

22、如图,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。

1.ad2.b3.d4.a5.c6.b8.c9.c10.ac11.a12.bd13.d14.

c15.cd16.ab17.a18.ab