UC知道【高一物理】机械能的问题》》》》》
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/19 03:09:35
如图所示，把质量均为m的两个小钢球用长为2L的线连接，放在光滑的水平面上，在线的中央作用一个恒定的拉力，其大小为F，其方向沿水平方向且与开始时连线的方向垂直，连线非常柔软且不会伸缩，质量可忽略不计，试问：
（1）当两连线的长角为2x时，如图所示，在与力F垂直的方向上钢球所受的作用力是多大？
（2）钢球第一次碰撞时，在于力F垂直的方向上钢球的对地速度为多大？
（3）经过若干次碰撞，最后两个钢球一直处于接触状态下运动，则由于碰撞而失去的总能量为多少？
写出过程答案和适当的文字解释，谢谢。
（1）当两连线的长角为2x时，如图所示，在与力F垂直的方向上钢球所受的作用力是多大？
（2）钢球第一次碰撞时，在于力F垂直的方向上钢球的对地速度为多大？
（3）经过若干次碰撞，最后两个钢球一直处于接触状态下运动，则由于碰撞而失去的总能量为多少？
写出过程答案和适当的文字解释，谢谢。
1. 力的分解：
每根绳子的拉力F1=(F/2)/cosx=F/2cosx
在与力F垂直的方向上钢球所受的作用力F2=F1sinx=Ftanx/2.
2. 在与力F平行的方向上钢球所受的作用力F3=F1cosx=F/2.
钢球第一次碰撞时，小球水平移动了s
水平速度为v1，竖直速度为v2
F3s=mv1^2/2.
F做的总功=F(s+L).
动能定理：
F(s+L)=(mv1^2/2+mv2^2/2)*2.
FL/2=mv2^2/2
v2=√(FL/m).
在与力F垂直的方向上钢球的对地速度为√(FL/m).
3. 碰撞在竖直方向，所以水平方向没有能量损失，所以最终损失的能量也就是竖直方向的能量！
由于碰撞而失去的总能量E=mv2^2/2*2=FL.
