解答:解:(1)A球的加速度为a=
碰前A的速度为v
A1=
=
,碰前B的速度为v
B1=0由于碰撞过程中A、B两球总动能无损失,交换速度,则碰撞后A、B的速度分别
v
A1′=0,v
B1′=v
A1=
.
(2)A、B球发生第一次、第二次、第三次的碰撞时间分别为t
1、t
2、t
3.
则t
1=
=
第一次碰后,经t
2-t
1时间A、B两球发生第二次碰撞,设碰前瞬间A、B两球速度为v
A2和v
B2,则有
v
B1′(t
2-t
1)=
a(t2-t1)2解得,t
2=3t
1 v
A2=a(t
2-t
1)=2at
1=2v
A1=2
v
B2=v
B1′=
第二次碰后瞬间,A、B两球速度分别为
v
A2′和v
B2′,经t
3-t
2时间A、B两球发生碰撞,并设碰撞前瞬间A、B两球速度分别v
A3和v
B3则v
A2′=v
B2=
v
B2′=v
A2=2
当v
B2′(t
3-t
2)=v
A2′(t
3-t
2)+
a
(t3-t2)2发生第三次碰撞
解得,t
3-t
2=t
2-t
1,t
3=5
(3)从计时零点到即将发生第1次碰撞这段过程中,小球A经过的位移为S
1=L,由(2)分析知,每次碰撞后A、B小球交换速度,通过运算可知,
从第1次碰撞到即将发生第2次碰撞这段过程中,A球经过的位移为S
2=4L,
从第2次碰撞到即将发生第3次碰撞这段过程中,A球经过的位移为S
3=8L,
…
从第(n-1)次碰撞到即将发生第n次碰撞这段过程中,A球经过的位移为S
n=(n-1)4L,
所以,从计时零点到即将发生第n次碰撞这段过程中,小球A经过的位移大小为
S=S
1+S
2+S
3+…+S
n=L+4L+8L…+(n-1)4L=【1+2n(n-1)】L
答:
(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度分别为0和
.
(2)从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中,共经过5
时间.
(3)从计时零点到即将发生第n次碰撞这段过程中,小球A经过的位移大小为【1+2n(n-1)】L.