该题立意新颖,但仔细分析与“人船模型”有相似之处,都是研究两个物体相互作用的过程,都具有水平方向合外力为零的特征,从而水平的动量守恒,初始状态球和车都处于静止状态,因此可借助“人船模型”来处理. 设某时刻小球速度的水平分量为v(方向向右),小车的速度为V(方向向左),取水平向左为正方向,根据动量守恒定律有: MV-mv ="0 " 即 因为小球在摆动过程中,系统动量在每个时刻都等于零,所以每一时刻小球速度的水平分量与小车的速度都跟它们的质量成反比;从而可知小球从最左端摆至最右端的过程中,小球的水平位移s1与小车的位移s2与它们的质量成反比.即
由图4知 s1+s2=2L 由以上两式解得s2= 上面这题关键是找好球与船的相对位移。 |