问题 计算题

光滑水平面上排列着三个等大的球心共线的弹性小球1,2,3,质量分别为m1,m2,m3。现给1号球一个水平速度v0,于是,1号球与2号球、2号球与3号球依次发生碰撞,碰撞过程无机械能损失(即完全弹性碰撞)。

(1)求最终三个球的速度大小。(每两个球只发生一次碰撞)

(2)若1,3号球质量m1,m3已知,2号球质量m2多大,3号球碰后速度最大。

答案

解:(1)设m1,m2,m3最后的速度分别为v1,v2,v3,m1与m2相碰后,m2的速度为v

m1v0=m1v1+m2v

相碰过程中无机械能损失

解得

同理,m2与m3相碰,解得

(2)由(1)结果得

时,v3最大值

解得

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