如图1所示,a、b和c为质量相等的三个弹性小球(可视为质点),a、b分别悬挂在l1=1m、l2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a、b相距10cm。若c从a和b

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图1所示,abc为质量相等的三个弹性小球(可视为质点),ab分别悬挂在l1=1m、l2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,ab相距10cm。若cab的连线中点处以v0=5cm/s的速度向右运动,则c将与ab反复碰撞而往复运动。已知碰撞前后小球c均沿同一直线运动,碰撞时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,碰撞后ab的摆动均可视为简谐运动。以c球开始运动作为时间零点,以向右为正方向,试简述小球c的运动情况并在图2中画出在10s内c球运动的位移一时间图象,图象以c球的初位置为坐标原点。

◎ 答案

C球从起点出发,先匀速运动1s,前进5cm与b球碰后停止,1/2s后被b球碰回,以当初的速度匀速运动2s,前进10cm与a球碰后停止,1s后被a球碰回,以当初的速度匀速运动1s回到出发点(原点),此后将重复上述运动。

◎ 解析


由单摆的周期公式:  可得a、b两球的周期分别为
   (3分)               (3分)
a与c、b与c的碰撞均没有机械能的损失,三者的质量又相等,碰后二者互换速度。
C球从起点出发,先匀速运动1s,前进5cm与b球碰后停止,1/2s后被b球碰回,以当初的速度匀速运动2s,前进10cm与a球碰后停止,1s后被a球碰回,以当初的速度匀速运动1s回到出发点(原点),此后将重复上述运动。   (4分)
c球的位移时间图象如图所示,  (6分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图1所示,a、b和c为质量相等的三个弹性小球(可视为质点),a、b分别悬挂在l1=1m、l2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a、b相距10cm。若c从a和b…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

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