| v | 20 |
解得,v0=4m/s
因碰撞的时间极短,且能量损失不计,所以大球碰地后以原速率反弹,速度大小为4m/s,方向竖直向上.设大球与小球碰撞后两者的速度分别为v1和v2,取向上方向为正方向,根据动量守恒和机械能守恒得
(m1-m2)v0=m1v1+m2v2,
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| v | 20 |
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| v | 21 |
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| v | 22 |
解得v2=11.2m/s
则小球能上升的最大高度为H1=
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| 2g |
所以小球的球心会上升到距地面的高度为H2=H1+2R+r=≈6.5m
(2)若天花板距地面的高度H=4.25m,小球上升的高度为h′=H-2R-2r=4m
设小球碰到天花板的瞬时速度为v
由运动学公式得:v2−
| v | 22 |
解得v=6.7m/s
(1)小球第一次反弹后,小球的球心会上升到距地面6.5m高的位置.
(2)若天花板距地面的高度H=4.25m,则小球碰到天花板的瞬时速度为6.7m/s.

