V>V2?m1-m2?2m1V0??V0?m1+m2?m1+m2?22化简后可得:m2-4m1m2-m1>0m2解得: >2+5m1
2'1【例题10】:质量为0.5kg,长度为1.2m的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数μ=1/8,在盒内右端B放着质量也为0.5kg,半径为0.1m的弹性硬球,球与盒接触光滑,若在盒的A端给盒一个水平向右的初速度3m/s,设
盒在运动过程中与球的碰撞时间极短,并且无能量损失,求:
⑴盒从开始运动到完全停止所通过的路程多大? ⑵盒从开始运动到完全停止所经过的时间多长? 【解答】:(1)盒运动,球静止,球与盒的左壁相碰速度交换;球运动,盒静止,再碰,再速度交换……故有
12公式中m=?m(下同)。 r的分量式为:-μ2mgs=0-mV 2Nici?1i?1i?1i?1x= y= z=cccmmmmirim1r1?m2r2?...?mNrN?rc??i?1mm1?m2?...?mNN?mixiNN?miyiN?miziNmv=c?mviii?1代入数字得:s=1.8m. (2)对盒,由牛顿定律得:
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a=2μmg/m=2μg=2.5m/s
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由题意得:L-2r=V0t1-at1/2 可得: t1=0.4s 此时盒的速度为:V盒= V0-at1=2m/s 接着盒与球交换速度,球运动的时间: t2=(L-2r)/ V盒=0.5s
接着盒与球交换速度后,因为
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s= V盒/2a=0.8m<1m , 所以盒已经停止. 因此,0= V盒- at3 t3=0.8s 所求时间为:t总=t1+t2+t3=1.7s. 【例题11】:运动的球A在光滑水平面上与一个原来静止的球B发生弹性碰撞,A、B的质量关系如何,才可能实现使得B球获得
(1) 最大的动能;
(2) 最大的速度 (3) 最大的动量
答案:( mA=mB; mA>>mB; mA< 设系统有N个质点组成,以m1、m2、…mN和r1、r2、…rN表示个质点的质量和位置矢量,则质心的位置矢量rc可表示为: m1r1?m2r2?...?mNrNrc??m1?m2?...?mNNi?1?mirii?1Nm公式中m=?m(下同)。 rc的分量式为:ix=c 2.质心的速度:相对于选定的参照系,其质心 的位置随时间的变化也有一定的速度,称为质心的速度。用符合VC表示。记作: ?mixii=1Nm y=c?miyii=1Nm z=c?mizii=1NmmVc??i?1NmV?mV?cii(其中m为质点mViiNi?1组的总质量) 因此,质点组的动量定理还可以写成: N?Ii?1i?mVC?mVC0意思是:在一段时间内,外力的总冲量等于质心动量的增量。