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題目:
【題目描述】
一個質(zhì)量為m的小球,從高度為h處自由下落,與地面發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間為t。求小球碰撞后的速度。
【物理模型】
小球自由下落過程滿足自由落體運動規(guī)律,碰撞過程滿足動量守恒和機械能守恒。
【解題過程】
【答案】
1. 動量守恒:mv0 = (m+m)v1 - (m+m)v2
2. 機械能守恒:0.5mv0^2 = 0.5(m+m)v1^2 + 0.5(m+m)v2^2
解得:v1 = (v0 + v2) / 2,v2 = - (v0 - v1)
【總結(jié)】
小球碰撞后的速度為v1和v2,滿足動量守恒和機械能守恒,其中v1為碰撞后小球的速度方向與碰撞前相同,v2為碰撞后小球的速度方向與碰撞前相反。
【題目解析】
本題需要理解自由落體運動和彈性碰撞的基本規(guī)律,并能夠運用動量守恒和機械能守恒求解小球碰撞后的速度。在解題過程中需要注意速度的方向和符號。