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    如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=600的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于450。

    最多碰撞3次


    解析:

    设：小球m的摆线长度为l

    小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒：  ①

    m和M碰撞过程满足：    ②

       ③

    联立 ②③得：   ④

    说明小球被反弹，而后小球又以反弹速度和小球M发生碰撞，满足：

        ⑤

       ⑥

    解得：   ⑦

    整理得： ⑧

    所以：  ⑨

    而偏离方向为450的临界速度满足：  ⑩

    联立① ⑨ ⑩代入数据解得，当n=2时，

    当n=3时，

    所以，最多碰撞3次

    练习册系列答案
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    g
    3
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