高三物理能量的问题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/04/30 10:28:22
在光滑水平面上有三个质量都是m的小球从左到右一字排开，分别用长L的绳子相连(绳子已经伸直)，现在给中间的小球一个垂直于绳子的初速度V0，当左右两个小球第一次相碰的时候，绳中的拉力T是多少？(注:小球一直在水平面内运动,V0是平行于水平面的)
现在回答一下1楼的问题,"现在给中间的小球一个垂直于绳子的初速度V0"其实是人在三个球的后面将中间的小球向前推一下,那么中间的小球向前运动,带动它左边和右边的小球也向前运动,因为绳子已经伸直,第一个小球和第三个小球之间的距离会越来越小,三个球组成的形状有点象">"

设v[0]方向为x轴正方向,垂直x轴为y轴,从左向右将球设为1,2,3.则1,3的运动可以认为是x,y向的合运动．x向动量守恒,相碰时V[1x]=V[2x]=V[3x]=V[0]/3 注:[ ] 内为下角标.1,3的运动对称,所以V[1y]=V[2y].由机械能守恒，MV[x]V[x]/2+M×2{V[x]V[x]+V[y[V[y]]/2=MV[0]V[0]/2,所以V[y]=V[0]×根号3/3.然后,以2球为参考系,设拉力为T,2球的加速度为a=2T/M,1,3球相对2球做圆周运动,但受力分析时需加上与a方向相反的惯性力.分析1球,Ma+T=MV[1y]V[1y]/L,解得T=MV[0]V[0]/9L.

水平方向动量守恒所以设末状态时边上两个小球的水平速度为Vx
竖直方向动量守恒设三个小球的竖直末速度为Vy
mV0 = 3mVy
1/2mV0^2 = 1/2*3m*Vy^2 + 1/2*2m*Vx^2
所以F = mVx^2/L = mV0^2/6L
这题的拉力就是两个小球的向心力．所以用向心力公式求解．而水平速度应是关键，用动能求之即可．不知道我解的对不对．

左右两个小球第一次相碰的时候三个小球在中间小球的速度方向上速度是大小相等方向相同的,所以绳中的拉力为0

题目不明确，为什么“现在给中间的小球一个垂直于绳子的初速度V0，左右两个小球相碰”