球相碰过程动量守恒mv1=2mv2,得v2=,碰后两球一起摆动,机械能守恒,则有×2mv=2mgh,解得h=L.
【答案】 L
5.在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m,B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中机械能守恒,两球压缩最紧时弹性势能为Ep,则碰前A球的速度大小是多少?
【解析】 设碰前A球速度为v0,根据动量守恒定律有mv0=2mv,则压缩最紧(A、B有相同速度)时的速度v=,由系统机械能守恒有mv=×2m×()2+Ep,解得v0=2.
【答案】 2
6.一个物体静止于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图138甲所示,现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的vt图象呈周期性变化,如图138乙所示,请据此求盒内物体的质量.
图138
【解析】 设物体的质量为m,t0时刻受盒子碰撞获得速度v,根据动量守恒定律Mv0=mv
3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0,说明碰撞是弹性碰撞
则Mv=mv2,解得m=M.
【答案】 M
[能力提升]
7.(多选)如图139所示,在质量为M的小车中挂着一单摆,摆球质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为