题目内容

3.两个质量相等的弹性小球,分别挂在两根不可伸长的细绳上,两绳相互平行,重心在同一水平线上且相互接触,如图所示,第一球的摆长为L,第二球的摆长为4L.现将第一球拉开一个很小的角度后释放并同时计时,在第一球摆动周期的2倍时间内,两球的碰撞次数为(  )
A.2次B.3次C.4次D.5次

分析 根据单摆的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得出两球的周期比,两球发生弹性碰撞,质量相等,根据动量守恒定律和能量守恒定律,两球相碰后交换速度,从而得出A球运动的2个周期内,两球相碰的次数.

解答 解:根据单摆的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得,摆长比为1:4,则周期比为1:2.两球发生弹性碰撞,质量相等,根据动量守恒定律和能量守恒定律,两球相碰后交换速度,A球运动2个周期,B球运动了一个周期,知在这段时间内两球相碰的次数为3次.故B正确,A、C、D错误.
故选:B

点评 解决本题的关键掌握单摆的周期公式,以及知道弹性碰撞的过程中,动量守恒,能量守恒.

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