右图中的两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触.现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动.以ma、mb分别表示摆球A、B的质量
◎ 题目
右图中的两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触.现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动.以ma、mb分别表示摆球A、B的质量,则( ) A.如果mA>mB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B.如果mA<mB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 C.无论两摆球的质量之比为多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧 D.无论两摆球的质量之比为多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧 |
◎ 答案
CD |
◎ 解析
根据题意,两球碰撞后各自做简谐运动.如果mA>mB,碰撞后A、B球均从平衡位置开始向右运动,但B球的速度比A球的速度大,故两球分开各自运动.由于两个单摆摆长相同,因而A、B两个摆球的运动周期相同,设它们的周期为T.这样,从A、B两摆球刚发生碰撞的时刻起,经过T/4时间,A、B两摆球各自刚好摆动至右侧最高处;然后在重力与摆线拉力的合力作用下,都从右侧各自的最高处开始向左摆动,再经过T/4时间,刚好运动到各自的平衡位置,由于B球的速度大,因此两球在平衡位置再次发生碰撞.所以,选项A错误. 如果mA<mB,从A、B两摆球刚发生碰撞的时刻起,经过T/4时间,A、B两摆球都刚好摆动至左、右侧各自的最高处;然后在重力与摆线拉力的合力作用下,都从左、右侧各自的最高处开始向右、左摆动,再经过T/4时间,刚好运动到各自的平衡位置,此时两球再次发生碰撞.所以选项B也是错误的.因此,不管mA>mB还是mA<mB,无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都只能发生在平衡位置,也就是说不可能发生在平衡位置右侧或左侧,所以选项C、D都正确. |
◎ 知识点
专家分析,试题“右图中的两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触.现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动.以ma、mb分别表示摆球A、B的质量…”主要考查了你对 【单摆的周期】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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