碰撞過程中的動量和能量傳遞規律在物理學中有著廣泛的應用。如圖1所示,將一個大質量的彈性球A(質量為m1)和一個小質量的彈性球B(質量為m2)疊放在一起,從初始高度h0由靜止豎直下落,不計空氣阻力,且h0遠大于球的半徑。設A球與地面作用前的速度大小為v0(v0為未知量),A球和地面相碰后,以原速反彈;反彈后它和以v0向下運動的B球碰撞,如圖2(甲)所示。碰后如圖2(乙)所示。取豎直向上為正方向。

(1)a.求v0;
b.有同學認為,兩物體(選為一個系統)在豎直方向碰撞,由于重力的影響,系統動量不再守恒。現通過實驗及計算說明這一問題。
某次實驗時,測得m1=60.0g,m2=3.0g,h0=1.80m,A和B碰撞時間Δt=0.01s,重力加速度g取10m/s2。
①求A和B相互作用前瞬間系統的總動量大小P1;
②求A和B相互作用過程中,系統總動量的變化量大小ΔP;
③計算ΔPP1×100%的值。據此實驗及結果,你認為物體在豎直方向碰撞過程中,是否可以應用動量守恒定律?并簡要說明理由。
(2)若不計系統重力的影響,且m2<<m1,求碰撞后,m2球上升的最大高度h2。
ΔP
P
1
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:180引用:2難度:0.3
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