EJU 2016 年第 2 回 物理 第 5 题

考点
动量与冲量
领域
力学
难度
中等
标准答案
②

解析摘要

标准解析

按垂直与平行方向分别守恒动量

把A、B两球作为整体。水平面光滑,碰撞的短暂过程中重力和支持力在水平方向的合冲量为零,因此平面内的总动量在两个正交方向都守恒。取碰撞前A的运动方向为 xx 轴,向上为 yy 轴。

  1. 先利用初始为零的纵向动量

    碰撞前两球都没有 yy 方向动量。碰撞后,B的纵向动量为 2mvBsin⁡θ2m v_\mathrm{B}\sin\theta,A向下,纵向动量为 −mvAsin⁡θ-m v_\mathrm{A}\sin\theta。因此

    2mvBsin⁡θ−mvAsin⁡θ=02m v_\mathrm{B}\sin\theta-m v_\mathrm{A}\sin\theta=0

    。

    由此得 vA=2vBv_\mathrm{A}=2v_\mathrm{B},即 vBvA=12\dfrac{v_\mathrm{B}}{v_\mathrm{A}}=\dfrac12。

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