如图所示,当单摆摆球经过平衡位置O向右做简谐运动的瞬间,一个以速度v做匀速运动的小球,同时经过O正下方A点在水平面上向右
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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.