Question

【題目】小靜在觀看臺球比賽時發現：有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動，如圖甲所示。

小靜想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小速度運動出去的嗎？

通過了解和初步實驗，小靜發現只有當體積和質量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時，才可能出現上述現象。為進一步探究，她設計了下述實驗方案：

將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點到水平桌面的高度h1，如圖乙所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運動并沖上軌道右端斜面能到達的最高點，測出該點的高度h2。通過比較h2與h1的大小關系即可作出判斷．請你作答以下問題：

（1）已知重力勢能的計算公式為Ep=mgh，動能的計算公式為Ek=mv2，若軌道光滑，則碰撞前瞬間A球運動速度的表達式VA=___________；若h2=h1，則說明B球被撞后開始運動的速度VB___________VA（選填“＞”、“=”或“＜”）。

（2）在實際實驗中，測出的h2總小于h1，則導致這一現象的原因______________。

Answer 1

【答案】 = 軌道有摩擦，小球的機械能不斷減少

【解析】解答：

(1) 因軌道光滑時，A球下滑的過程中重力勢能全部轉化為動能，

所以,Ep＝Ek,即mgh1＝mv2A，解得：vA＝；若h2＝h1，則最高點時A和B球的重力勢能相等，由上面的勻速可知,B球碰撞后的速度和A球碰撞前的速度相等,即vB＝vA；

(4)有價值。在阻力無法避免的情況下,用光滑程度不同的軌道多次實驗,軌道越光滑,h2越接近h1，即可推理得出：當無阻力時,h2＝h1,即可判斷vB＝vA.