(1)如图1,在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子,它由一轻弹簧两端各连接一个小球构成,两小球质量相等.现突然给左端小球一个向右的速度u0,求弹簧第一次恢复到自
E0m ,v1′=
在这一过程中,弹簧一直是压缩状态,弹性力使左端小球向左加速,右端小球向右加速,故应取v1=-
,v1′=
振子1与振子2碰撞后,由于交换速度,振子1右端小球速度变为0,左端小球速度仍为v1,此后两小球都向左运动,当它们向左的速度相同时,弹簧被拉伸至最长,弹性势能最大,设此速度为v10,根据动量守恒定律:
2mv10=mv1
用E1表示最大弹性势能,由能量守恒有
m
+
m
+E1=
m
解得
E1=
E0
振子2 被碰撞后瞬间,左端小球速度为
,右端小球速度为0.以后弹簧被压缩,当弹簧再恢复到自然长度时,根据(1)题结果,左端小球速度v2=0,右端小球速度v2′=
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在这一过程中,弹簧一直是压缩状态,弹性力使左端小球向左加速,右端小球向右加速,故应取v1=-
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振子1与振子2碰撞后,由于交换速度,振子1右端小球速度变为0,左端小球速度仍为v1,此后两小球都向左运动,当它们向左的速度相同时,弹簧被拉伸至最长,弹性势能最大,设此速度为v10,根据动量守恒定律:
2mv10=mv1
用E1表示最大弹性势能,由能量守恒有
1 |
2 |
v | 210 |
1 |
2 |
v | 210 |
1 |
2 |
v | 21 |
解得
E1=
1 |
4 |
振子2 被碰撞后瞬间,左端小球速度为
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