一、参考解答: 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生在平板的边缘Q处,这时 的值便是满足题中条件的最大值;如果小球的水平速度 较小,在它与平板发生第一次碰撞后再次接近平板时,刚好从平板的边缘Q处越过而不与平板接触,这时 的值便是满足题中条件的最小值. 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 ,有 (1) 若碰撞正好发生在Q处,则有 (2) 从(1)、(2)两式解得的 值便是满足题中条件的最大值,即 (3) 代入有关数据得 (4) 如果 ,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为 ,则有 (5) 以 、 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 (6) 因为碰撞是弹性的,且平板是光滑的,由能量守恒可得 (7) 解(6)、(7)两式,得 (8) (9) 碰撞后,平板从其平衡位置以 为初速度开始作简谐振动.取固定坐标,其原点O与平板处于平衡位置时板的上表面中点重合,x轴的方向竖直向下,若以小球和平板发生碰撞的时刻作为 ,则平板在t时刻离开平衡位置的位移 高中物理竞赛题 高中物理竞赛模拟题 高中物理全国竞赛题