(1)设瞬时冲量作用后B的速度为v0,B与A碰前的速度为v,碰后结合体的速度为v′.
结合体由圆轨道的最低点至最高点的过过程中,机械能守恒,则得:
(M+m)v′2=(M+m)g?2R1 2
可得 v′=2
=2
gR
m/s=4m/s
10×0.4
在最低点,由牛顿第二定律得:FN-(M+m)g=(M+m)
v′2
R
则得:FN=(M+m)(g+
)=(0.6+0.4)×(10+v′2
R
)N=50N42 0.4
根据牛顿第三定律,结合体对轨道的压力大小为50N,方向竖直向下.
(2)B、A碰撞过程,取向左为正方向,对于AB组成的系统,由动量守恒定律得:
mv+0=(M+m)v′
得 v=
v′=M+m m
×4m/s=10m/s0.6+0.4 0.4
小球B沿水平面匀减速运动过程,有:v=v0+at
又 a=
=-μg?μmg m
联立得:v0=v+μgt=10+0.4×10×0.5=12m/s
答:
(1)A、B结合体刚进入圆轨道时对轨道的压力大小为50N,方向竖直向下;
(2)小球B在瞬时冲量作用后的速度为12m/s