题目内容

如图所示,在光滑的水平面上静止着一个质量为m2小球2,质量为m1的小球1以一定的初速度v1朝着球2运动,如果两球之间、球与墙之间发生的碰撞均无机械能损失,要使两球还能再碰,则两小球的质量需满足怎样的关系?


解析:

设两球碰后的速度分别为v1′和v2′,由系统动量守恒定律得:

  ①

由于发生的是弹性碰撞,碰撞前后的总动能不变,得:

  ②

联立式①、②,可解得:

球1碰后速度为;球2碰后速度为

按照题意,只要碰后球1不反弹,即,即,总能发生二次碰撞.

或者球1反弹,但是其碰后速率-v1′小于球2速率v2′,即,也能发生二次碰撞.综上,只要即可满足题意.

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