问题
问答题
如图所示为一双线摆,它是由两根等长细绳悬挂一小球而构成的,绳的质量可以忽略.已知两绳长均为l,绳与水平方向夹角为α,当摆球A垂直于纸面做简谐运动经过平衡位置时,另一个小球B从A球的正上方开始做自由落体运动,且正好打在A球上,则小球B距平衡位置高度h可能为多少?
某同学解法如下:
双线摆在摆动过程中周期T=2π
,A球从平衡位置经过l g
再次回到平衡位置时与B球相碰则tA=T 2
=πT 2
(1)l g
B球做自由落体:h=
gtB2 (2); 1 2
且tA=tB (3)
解(1)、(2)、(3)式就可以求得h.
你认为上述分析是否正确?如果你认为正确,请完成此题;如果你认为不正确,请指出错误,并给出正确的解答.
![](https://img.ixiawen.com/uploadfile/2017/0422/20170422013944746.png)
答案
不正确.
此同学在解题过程中有两处错误:①双线摆在摆动过程中,等效摆长l′=lsinα,周期T=2πlsinα g
②A球从平衡位置每经过
回到平衡位置均有可能与B球相碰,T 2
则tA=
(k=1,2,3…)kT 2
又h=
gtB2,1 2
且tA=tB
可得:h=
g(kπ1 2
)2=lsinα g
k2π2lsinα (k=1,2,3,…)1 2
答:该同学的分析不正确,理由和正确分析如上所述,小球B距平衡位置高度h可能为
k2π2lsinα (k=1,2,3,…).1 2