Question

【題目】如圖所示，細線上端固定于O點，其下端系一小球，靜止時細線長L．現(xiàn)將懸線和小球拉至圖中實線位置，此時懸線與豎直方向的夾角θ=60°，并于小球原來所在的最低點處放置一質(zhì)量相同的泥球，然后使懸掛的小球從實線位置由靜止釋放，它運動到最低點時與泥球碰撞并合為一體，它們一起擺動中可達到的最大高度是（ ）

A.
B.
C.
D.

Answer 1

【答案】C
【解析】解：小球下擺過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：

mgL（1﹣cos60°）= mv2，v= = ，

兩球碰撞過程動量守恒，以小球與泥球組成的系統(tǒng)為研究對象，以小球的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

mv=（m+m）v′，

解得碰后兩球的速度：v′= = ，

碰后兩球上擺過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律得：

2mv′2=2mgh，

解得：h= ；

故選：C．

小球下擺過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律可以求出小球擺到最低點時的速度，兩球碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律求出碰后的速度，然后兩球擺動過程中機械能守恒，由機械能守恒定律可以求出球上升的最大高度．