一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上,槽内嵌着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别为m1、m2、m3,且m2=m3=2m1.小球与槽的两壁刚好接触且不计所有摩擦。起初三个小球
◎ 题目
一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上,槽内嵌着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别为m1、m2、m3,且m2=m3= 2m1.小球与槽的两壁刚好接触且不计所有摩擦。起初三个小球处于如图- 25所示的等间距的I、II、III三个位置,m2、m3静止,m1以初速度沿槽运动,R为圆环内半径与小球半径之和。已知m1以v0与静止的m2碰撞之后,m2的速度大小为2v0/3;m2与m3碰撞之后二者交换速度;m3与m1之间的碰撞为弹性碰撞:求此系统的运动周期T. |
◎ 答案
设经过与相碰,------------------------① (1分)
设与碰撞之后两球的速度分别为、在碰撞过程中由动量守恒定律得: -------------------------------------------------------② (2分) 因,求得 , 方向与碰前速度方向相反. (1分) 设经过与相碰,------------------------------------③ (1分) 设与碰撞之后两球的速度分别为、,因与在碰撞后交换速度 所以 , (1分) 由碰后速度关系知,与碰撞的位置在Ⅰ位置,设经过与相碰, -------------------------------------------⑦ (1分) 设与碰撞后的速度分别为 ,, 由动量守恒和机械能守恒定律可得: -------------------------------------⑧ (2分) ---------------------⑨ (2分) 联立⑤,⑥得: 或(舍) (2分) 设碰后经回到Ⅱ位置,--------------------------------⑩ (1分) 至此,三个小球相对于原位置分别改变了1200
上一篇:一根轻绳长1.6m,一端系在固定支架上,另一端悬挂一个质量为1kg的砂箱,砂箱处于静止。质量为10g的子弹以水平速度v0=50m/s打入砂箱,其后以v=10m/s速度从砂箱穿出。g取10m/
下一篇:如图,物块A以初速度v0滑上放在光滑水平面上的长木板B.若B固定,则A恰好滑到B的右端时停下;若B不固定,则A在B上滑行的长度为木板长的,求A和B的质量mA与mB之比.
零零教育社区:论坛热帖子
|