止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球m2的速度大小v2。
图4
解析 设m1碰撞前的速度为v10,根据机械能守恒定律有m1gh=m1v,
解得v10=①
设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有m1v10=m1v1+m2v2②
由于碰撞过程中无机械能损失m1v=m1v+m2v③
联立②③式解得v2=④
将①代入④得v2=
答案
[针对训练2] 在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们排成一条直线,2、3小球静止并靠在一起,1球以速度v0射向它们,如图5所示。设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度分别是( )
图5
A.v1=v2=v3=v0 B.v1=0,v2=v3=v0
C.v1=0,v2=v3=v0 D.v1=v2=0,v3=v0
解析 由于1球与2球发生碰撞时间极短,2球的位置来不及发生变化。这样2球对3球不产生力的作用,即3球不会参与1、2球作用,1、2球作用后立即交换速度,即碰后1球停止,2球速度立即变为v0,同理分析,2、3球作用后交