(1)碰后C球刚好能到Q点,碰后速度记为vC,由机械能守恒定律得: mCgR=mC, 代入数据得:vc=2m/s, 在C点,由牛顿第二定律得:F-mCg=mC, 代入数据解得:F=3N; 由牛顿第三定律得C球对轨道的压力为F′=F=3N,方向:竖直向下; (2)碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒,以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mCv0=-mCvC+mBvB, 代入数据得:vB=3m/s; (3)碰后当B球摆至最高点时,二者具有相同的水平速度v共.水平方向动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mBvB=(mA+mB)v共, 系统机械能守恒,由机械能守恒定律得: mB=(mA+mB)+mBgl(1-cosθ), 代入数据得:l=0.36m 答:(1)碰后C球第一次经过P点时对轨道的压力为3N,方向竖直向下; (2)碰后瞬间B球的速度大小3m/s; (3)A、B间轻绳的长度0.36m. |