如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球a、b,球a以水平速度vo=1m/s向右匀速运动,球b处于静止状态.两球右侧有一竖直墙壁,假设两球之间、球与墙壁之间发生正碰
m1m2|…⑥
解得:3-2
<
<3+2
且1-
≤
≤1+
…⑦
再加上条件m1>m2 得:1<
≤1+
…⑧
(2)、m1=m2时,由①②得v1=0,v2=1m/s球b与墙壁碰后以速度1m/s返回与球a第二次碰撞,碰后a球以1m/s的速度向左运动,b球静止,此后两球不再相碰…⑨
(3)、m1<m2时,由①②可知v1<0,v2>0,即a球向左运动,球b向右运动并与墙壁碰后原速弹回,要使球b与球a发生第二次碰撞,应满足:
v2>-v1 即:2m1>-(m1-m2),得
>
…⑩
因m1<m2,故两球第二次相碰后,球a向左运动的速度必大于球b向左的运动速度,此后两球不再发生碰撞.
综合(1)(2)(3)得
满足范围:
解得:3-2
2 |
m1 |
m2 |
2 |
2
| ||
5 |
m1 |
m2 |
2
| ||
5 |
再加上条件m1>m2 得:1<
m1 |
m2 |
2
| ||
5 |
(2)、m1=m2时,由①②得v1=0,v2=1m/s球b与墙壁碰后以速度1m/s返回与球a第二次碰撞,碰后a球以1m/s的速度向左运动,b球静止,此后两球不再相碰…⑨
(3)、m1<m2时,由①②可知v1<0,v2>0,即a球向左运动,球b向右运动并与墙壁碰后原速弹回,要使球b与球a发生第二次碰撞,应满足:
v2>-v1 即:2m1>-(m1-m2),得
m1 |
m2 |
1 |
3 |
因m1<m2,故两球第二次相碰后,球a向左运动的速度必大于球b向左的运动速度,此后两球不再发生碰撞.
综合(1)(2)(3)得
m1 |
m2 |