题目内容
【题目】如图所示,质量均为m的A、B、C三个小球置于光滑水平面内,B、C两球用轻质刚性杆连接,并处于静止状态,A球沿图示方向以速度v与B球正碰。已知恢复系数
,求碰撞过程中系统的动能损失。若碰后A、B黏在一起,再求碰撞过程中系统的动能损失。
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【答案】![]()
【解析】
由于A、B间发生的是
的正碰,若不黏在一起,则碰后A、B在速度v的方向上有共同速度,设为
,设B在垂直于
的方向上的速度为
,由于C只受到来自杆方向上的作用力,于是设C沿BC方向上的速度为
,如图乙所示。
在速度v的方向上,有
。
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在垂直于速度v的方向上,有
.
在BC方向上的速度关联满足
.
解得
,
,
。
则碰撞过程中动能的损失量为
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。
若碰后A、B黏在一起,则碰后A、B有共同速度,设A、B在速度v方向上的分量为
,在垂直于
的方向上的分量为
,再设C沿BC方向上的速度为
。
在速度v的方向上,有
。
在垂直于速度v的方向上,有
。
在BC方向上的速度关联满足
。
解得
,
,
。
则碰撞过程中动能的损失量为
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