如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以

如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动,与乙球发生第一次碰撞后,恰在C点发生第二次碰撞.则甲、乙两球的质量之比m1:m2等于(  )
A. 5:3
B. 9:1
C. 1:7
D. 2:3
布衣油条 1年前 已收到4个回答 举报

Jiangbo0396 春芽

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解题思路:m1小球可能直接由A到B与m2小球碰撞,也可能由A到D到C再到B与m2小球碰撞,碰撞过程遵守动量守恒和机械能守恒,由两大守恒列方程得到碰撞后速度关系式,再由圆周知识确定碰撞后速度大小之比,再求解质量之比.

设碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2
第一种情况:m1小球由A到B撞m2,且m1碰撞后反向,以v0方向为正,由动量守恒定律得:
m1v0=m2v2-m1v1…①
因为恰在C点发生第二次碰撞,m1运动[3/4]周,m2运动[1/4]周,而在相同时间内,线速度大小与路程成正比,则有:
3v2=v1…②
且m1、m2为弹性球发生弹性碰撞,由机械能守恒得:[1/2]m1v02=[1/2]m1v12+[1/2]m2v22…③
将②代人①③得:
m1(v0+3v2)=m2v2
m1(v02-9v22)=m2v22
两式相除得:v0=4v2
再代入①解得:m1:m2=1:7
第二种情况:m1小球由A到B撞m2,且碰撞后同向,v0方向为正,由动量守恒定律得:m1v0=m2v2+m1v1 …④
因为恰在C点发生第二次碰撞,m1运动[1/4]周,m2运动[5/4]周,故有v2=5v1 …⑤
由机械能守恒得:[1/2]m1v02=[1/2]m1v12+[1/2]m2v22…⑥
解得:
m1
m2=[5/3]
第三种情况:m1小球由A到D到C再到B撞m2,且m1碰撞后反向.
以v0方向为正,由动量守恒定律得:
m1v0=m2v2-m1v1…⑦
因为恰在C点发生第二次碰撞,m2运动[3/4]周,m1运动[1/4]周,故有:
v2=3v1…⑧
且m1、m2为弹性球发生弹性碰撞,由机械能守恒得:[1/2]m1v02=[1/2]m1v12+[1/2]m2v22…⑧
解得:m1:m2=3:5
故选:AC.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

考点点评: 本题碰撞前小球m1的运动方向可能存在两种情况,碰撞遵守动量守恒和机械能守恒.关键是根据圆周运动知识的规律研究碰撞后速度的关系.

1年前

4

zmkyzy 幼苗

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答案是不是C?
具体过程我不知道
但是M1肯定小于M2,所以AB排掉
应为相碰后
M2逆时针动
M1顺时针动
而他们运动路程是3:1
时间一样
势能变化是原来3倍,所以。。。。。
主要我们才考的。。。正确答案我也不知道
考的我选C~~~...

1年前

2

枫飞叶 幼苗

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我觉得是D,AB肯定错
楼上说得我看过了,但是有一点:两球在A点处交换速度,而在C点再次相遇,那么说明两个球初速度一样,那么两个球的质量比就是1:1了,与题意不符,所以只能选d了

1年前

0

ada畔芜枫 幼苗

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图在哪 没图怎样回答

1年前

0
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