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其间电场力作功
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例3 质量未必相同的两个小球A1，A2用轻杆连接后放在水平桌面上，桌面上另一个小球B以垂直于杆长方向的速度朝着A1运动，如图5-8所示．而后B与｛A1，轻杆，A2｝系统发生碰撞，试证碰后瞬间A2速度为零．
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图 5-8
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证 与B发生碰撞的是A1．在轻杆模型中已约定杆的质量为零．如果A1，B碰撞过程中轻杆参与力的作用，那么可设轻杆受A1作用力N1，据牛顿第二定律，轻杆必须受A2作用力N2＝-N1，以使轻杆不会产生无穷大加速度．假设N1，N2有垂直于杆的分量，那么相对轻杆“质心”会形成非零力矩，使轻杆获得无穷大的旋转角加速度，这也是不可能的．据此，B与A1碰撞过程中，轻杆和A2只能参与沿杆方向力的作用，故碰后瞬间A2速度必为零．
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另一方面，也可如题文所述，将碰撞处理成B与｛A1，轻杆，A2｝整个系统之间的相互作用，建立动量守恒与角动量守恒方程（因未知能量损失情况，不能建立能量方程），导出碰后瞬间A2速度为零的结果．
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将｛A1，轻杆，A2｝系统质心记为C，将A1，A2到C点的距离分别记为l1，l2，将A1，A2，B的质量各记为M1，M2，m，则有
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再设B初速为v0，碰后B的速度为vm，C的速度为vC，杆的旋转角速度为ω，如图5-9所示．动量守恒方程为
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图 5-9
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在地面系中取C点尚未移动时所在位置为参考点，考虑到碰后｛A1，轻杆，A2｝系统相对该参考点的角动量为质心C相对此参考点的角动量与系统相对C点的角动量之和，前者为零，故碰撞前后角动量守恒关系为
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将前式乘以l1，与后式联立，依次可得
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碰后瞬间B的速度便是
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因M1l1＝M2l2，即得
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