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袋与地板发生二维斜碰撞,竖直方向是完全非弹性的.将法向作用力的平均大小记为,作用时间记为∆t,整袋面粉质量记为m,则有
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水平摩擦力平均大小记为,经∆t时间袋的剩余水平速度记为,则有
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可解得
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对=60°,μ=0.7,有cos-μsin<0,.结果面粉袋将水平后退,这是不可能的.事实上在∆t时间尚未终止时,袋的水平速度已降至零,f随即消失,上述计算失效.物理上的解,应改取为
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即袋在着地点停住.
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对=45°,μ=0.5,H=2m,有
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经路程
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即袋在着地点前方0.5m处停住.
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例15 正方形台球桌的四角有四个小洞,桌上摆有两个相同的匀质小球A和B,桌面无摩擦,A和B间的碰撞是无摩擦的弹性斜碰.球很小,略去它的转动,但球也不是几何点,A球可以朝着B球心,也可朝着B球某个边缘部位打去.只要求A击中B后两球不与桌壁相碰,各自直接落入两个球洞,试问A与B分别可放在桌面上哪些位置?
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解 两个相同的匀质小球甲与乙的无摩擦弹性斜碰撞如图3-32所示,球甲初速度v0可分解为切向分量v∥和法向分量v⊥,球乙的初速为零.相碰时因无切向摩擦力,球甲保留v∥,法向为弹性碰撞,球甲失去v⊥,球乙获得v⊥.碰后两球运动方向互相垂直,如图中虚线所示.
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图 3-32
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