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如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/14 16:29:08
如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场.已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处.求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°.
设小球m的摆线长度为l
小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒:mgl(1−cosθ)=
1
2mv02①
m和M碰撞过程是弹性碰撞,故满足:
mv0=MVM+mv1

1
2mv02=
1
2mv12+
1
2MVM2  ③
联立 ②③得:v1=
m−M
m+Mv0  ④
说明小球被反弹,且v1与v0成正比,而后小球又以反弹速度和小球M再次发生弹性碰撞,满足:
mv1=MVM1+mv2

1
2mv12=
1
2mv22+
1
2MVM12⑥
解得:
v2=
m−M
m+M|v1| ⑦
整理得:
v2=−(
m−M
m+M)2v0⑧
故可以得到发生n次碰撞后的速度:
vn=|(
m−M
m+M)nv0|⑨
而偏离方向为450的临界速度满足:
mgl(1−cos450)=
1
2mv临界2⑩
联立①⑨⑩代入数据解得,当n=2时,v2>v临界
当n=3时,v3<v临界
即发生3次碰撞后小球返回到最高点时与竖直方向的夹角将小于45°.
如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由 (2013•广州模拟)如图所示,质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端,将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放.当 如图所示,质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端,将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放.当小球摆至最低点时,恰好 如图所示,一质量为m的带电量为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ=37°角 用长为L=1m的细绳将一质量为m=2kg的小球悬挂于竖直平面内,现将小球拉到如图所示C点的位置,绳于竖直方向成60度角, 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置. 用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角 (1/2)如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成... 如图所示,轻绳悬挂一质量为m=2.0kg的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°的位置上,g= 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.在下列三种情况下,分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ 如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角. 质量为m的小球带电量为q 用绝缘的细线悬挂于电场中 平衡时悬线与竖直方向间的夹角为θ 高一物理机械振动题有一个单摆如图所示,其摆长为l=1.02m,摆球的质量为m=0.1kg,从与竖直方向成角θ=4°的位置