两个质量相同的小球AB,用长为2a的无弹
系统沿着水平方向的动量守恒,设质心在水平方向相对地面的速度为u,
2mu=mVo,
u=Vo/2,
质心在水平方向运动的同时也在以重力加速度g往下落,以质心为原点建立质心参考系,x轴沿着水平方向,y轴竖直向下,
在质心参考系上看来,质心不动,在绳子拉直之前A以Vo/2的速度水平向右运动,B以速度-Vo/2向左运动,绳子拉直后,A和B不能再直线运动,绳子又不回缩,A和B只能是绕质心做圆周运动,
设从开始到绳子拉直的时间为t1,在绳子拉直时A和B位置分别为
(Vot1/2,a/2)、(-Vot1/2,-a/2),
由平面解析几何的知识,(Vot1/2+Vot1/2)²+(a/2+a/...全部
系统沿着水平方向的动量守恒,设质心在水平方向相对地面的速度为u,
2mu=mVo,
u=Vo/2,
质心在水平方向运动的同时也在以重力加速度g往下落,以质心为原点建立质心参考系,x轴沿着水平方向,y轴竖直向下,
在质心参考系上看来,质心不动,在绳子拉直之前A以Vo/2的速度水平向右运动,B以速度-Vo/2向左运动,绳子拉直后,A和B不能再直线运动,绳子又不回缩,A和B只能是绕质心做圆周运动,
设从开始到绳子拉直的时间为t1,在绳子拉直时A和B位置分别为
(Vot1/2,a/2)、(-Vot1/2,-a/2),
由平面解析几何的知识,(Vot1/2+Vot1/2)²+(a/2+a/2)²=(2a)²,
得t1=a/Vo·3^(1/2),
也可以求出,绳子刚刚拉直时,和水平方向成30°,
由于A和B的重力矩大小相等、方向相反,所以,角动量守恒,
mVoa/2+mVoa/2=mωa²+mωa²,
所以,小球相对质心的角速度ω=Vo/2a,
设绳子拉直【此时与水平方向成30°】到A和B第一次位于同一水平面【此时与水平方向成0°】的时间为t2,
ωt2=π/6,
可以求得t2=a/Vo·π/3,
所以,从开始到AB恰好第一次位于同一水平面上所需时间为
t=t1+t2=a/Vo·3^(1/2)+a/Vo·π/3=a/Vo·[3^(1/2)+π/3]。
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