大学物理题.一杂技演员M由距水平翘板高位h处自由下落到翘板的一端A,并把翘板另一端的演员N弹起,设翘板是均质的,长为L.质量m,支撑点在板的中部点C,翘板可绕C在竖直平面内转动,M,N的质量均

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 02:26:12
大学物理题.一杂技演员M由距水平翘板高位h处自由下落到翘板的一端A,并把翘板另一端的演员N弹起,设翘板是均质的,长为L.质量m,支撑点在板的中部点C,翘板可绕C在竖直平面内转动,M,N的质量均大学物理

大学物理题.一杂技演员M由距水平翘板高位h处自由下落到翘板的一端A,并把翘板另一端的演员N弹起,设翘板是均质的,长为L.质量m,支撑点在板的中部点C,翘板可绕C在竖直平面内转动,M,N的质量均
大学物理题.
一杂技演员M由距水平翘板高位h处自由下落到翘板的一端A,并把翘板另一端的演员N弹起,设翘板是均质的,长为L.质量m,支撑点在板的中部点C,翘板可绕C在竖直平面内转动,M,N的质量均为m,设M落在翘板上与翘板的碰撞时完全非弹性碰撞,问:N可弹起多高?

大学物理题.一杂技演员M由距水平翘板高位h处自由下落到翘板的一端A,并把翘板另一端的演员N弹起,设翘板是均质的,长为L.质量m,支撑点在板的中部点C,翘板可绕C在竖直平面内转动,M,N的质量均
由题意可得 当M接触翘板后,系统对C点合力矩为0,所以角动量守恒.
初角动量(M到达翘板时,只有M有动量) mv1L/2 v1²=2gh (自由落体)
末动量(N离开时)N的角动量为 mv2L/2
M的角动量为 mv2L/2 翘板非弹性2人速度大小始终一致.
翘板的角动量,需要积分求出 2∫(2mv2/L²)r²dr(下限0,上限L/2)
=mv2L/6
初角动量=末动量
mv1L/2 =mv2L/2+mv2L/2+mv2L/6 v1²=2gh
v2=3v1/7=3√(2gh)/7
N的高度h1 2gh1=v2²=18gh/49
h1=9h/49

M落下后速度为 √(2gh)
系统角动量守恒:
m √(2gh) L/2 = (m (L/2)^2 + m (L/2)^2 + 1/12 m L^2 ) ω
解出 ω = 6 √(2gh) / (7L)
N的初速度为 v = ω*L/2 = 3 √(2gh) / 7
N可弹起高度 v^2/(2g) = 9 h / 98