Question

如图所示，质量为3Kg的小车A上用细绳悬挂一质量为5Kg的小球C，并以5m/s的速度在光滑水平轨道上匀速运动，后来与质量为2Kg的原来静止的小车B碰撞后粘在一起，问：碰撞后小球C能上升的最大高度是多少？取g=10m/s²．

Answer

0.2m

【解析】

试题分析：以A、B小车组成的系统为研究对象，由于正碰后粘在一起的时间极短，小球C暂未参与碰撞，选取向右为正方向，由动量守恒定律有：mAv0=（mA+mB）v

v==m/s=3 m/s．

碰后，A、B粘在一起，小球C向右摆动，细绳水平方向分力使A、B加速，当C的速度与A、B水平方向的速度相同时，小球C摆至最高点，以A、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒有：

mCv0+（mA+mB）v=（mA+mB+mC）v′

得：v′===4 m/s．

设小球C摆至最大高度为h，由机械能守恒有：

mCv02+（mA+mB）v2=（mA+mB+mC）v′2+mCgh

h==0.2m．