解题思路:单摆由静止释放后做简谐运动,经过半个周期的整数倍的时间时,两球再次相遇,求出B球运动的时间,再求解x.
摆球A做简谐运动,当其与B球发生碰撞后速度改变,但是摆动的周期不变.
而B球做匀速直线运动,再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍.
B球运动时间t=n•[T/2](n=1,2,3…)
又t=[2x/v],T=2π
L
g
联立解得:
x=
πnv
2
L
g(n=1,2,3…)
答:B、A间距为
πnv
2
L
g(n=1,2,3…)时,才能使小球恰好返回A点时摆球也经过平衡位置O
点评:
本题考点: 单摆周期公式;匀速直线运动及其公式、图像.
考点点评: 本题关键利用单摆的周期性和两球运动的同时性,不能当作特殊值求解,而认为B球运动的时间为单摆半个周期.