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如圖所示,當(dāng)單擺擺球經(jīng)過(guò)平衡位置O向右做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的瞬間,一個(gè)以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)的小球,同時(shí)經(jīng)過(guò)O正下方A點(diǎn)在水平面上向右運(yùn)動(dòng),與豎直墻壁B碰撞后以原速率返回,求B、A間距滿足什
如圖所示,當(dāng)單擺擺球經(jīng)過(guò)平衡位置O向右做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的瞬間,一個(gè)以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)的小球,同時(shí)經(jīng)過(guò)O正下方A點(diǎn)在水平面上向右運(yùn)動(dòng),與豎直墻壁B碰撞后以原速率返回,求B、A間距滿足什么條件,才能使小球恰好返回A點(diǎn)時(shí)擺球也經(jīng)過(guò)平衡位置O?設(shè)球與墻壁碰撞時(shí)間不計(jì),擺長(zhǎng)為L(zhǎng).
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時(shí)間:2020-03-28 11:27:57
優(yōu)質(zhì)解答
擺球A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)其與B球發(fā)生碰撞后速度改變,但是擺動(dòng)的周期不變.
而B(niǎo)球做勻速直線運(yùn)動(dòng),再次相遇的條件為B球來(lái)回所需要的時(shí)間為單擺半周期的整數(shù)倍.
B球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=n?
T
2
(n=1,2,3…)
又t=
2x
v
,T=2π
L
g
聯(lián)立解得:
x=
πnv
2
L
g
(n=1,2,3…)
答:B、A間距為
πnv
2
L
g
(n=1,2,3…)時(shí),才能使小球恰好返回A點(diǎn)時(shí)擺球也經(jīng)過(guò)平衡位置O
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