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旗开得胜

第24届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答

一、参考解答：

Bu

如果小球的水平速度比较大，它与平板的第一次碰撞正好发0

生在平板的边缘Q处，这时u的值便是满足题中条件的最大值；h

0

如果小球的水平速度u较小，在它与平板发生第一次碰撞后再次

0

PQ

接近平板时，刚好从平板的边缘Q处越过而不与平板接触，这时

u的值便是满足题中条件的最小值．

0

设小球从台面水平抛出到与平板发生第一次碰撞经历的时间

为t，有

1

1

h?gt2（1）

21

若碰撞正好发生在Q处，则有

L?ut（2）

01

从（1）、（2）两式解得的u值便是满足题中条件的最大值，即

0

g

u?L（3）

0max2h

代入有关数据得

u?0.71m/s（4）

0max

如果u?u，小球与平板的碰撞处将不在Q点．设小球第一次刚要与平板碰撞时在竖直方向的速度

00max

为v，则有

1

v?2gh（5）

1

以

v?V?

、分别表示碰撞结束时刻小球和平板沿竖直方向的速度，由于碰撞时间极短，在碰撞过程中，小球

11

和平板在竖直方向的动量守恒．设小球和平板的质量都是m，则有

??

mv=mv?mV（6）