荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球,半径相同,并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上,彼此
◎ 题目
荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球,半径相同,并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上,彼此相互接触。现把质量为m的小球拉开,上升到H高处释放,如图所示,已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律,且碰撞时间极短,H远小于L,不计空气阻力。 小题1:若三个球的质量相同,则发生碰撞的两球速度交换,试求此时系统的运动周期。 小题2:若三个球的质量不同,要使球1与球2、球2与球3相碰之后,三个球具有同样的动量,则m∶m∶m应为多少?它们上升的高度分别为多少? |
◎ 答案
小题1: 小题2:∶∶=6∶3∶1 |
◎ 解析
小题1:球1与球2、球2与球3碰撞后速度互换,球3以球1碰球2前瞬间的速度开始上升到H高处,然后再摆回来与球2、球2与球1碰撞,使球1上升到H高处,此后,系统做到周期性运动,则 由此可知系统的运动周期为: 小题2:由题意知三球碰后的动量均相同,设为p,则,球2在与球3碰前具有动量2p, 根据机械能守恒定律,对于球2与球3碰撞的情况应有: 由此得:∶=3∶1 球1与球2碰前的动量为3p,根据机械能守恒定律有: 由此得:∶=2∶1 从而可得:∶∶=6∶3∶1 设三球碰后上升的高度分别为 球1碰前动能=,又=,∴= 球1碰后动能=又=,∴ 从而可得: 同理可得: |
◎ 知识点
专家分析,试题“荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球,半径相同,并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上,彼此…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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