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120
0,且速度与最初状态相同。故再经过两个相同的过程,即完成一个系统的运动周期。


(4分)