前段时间写了一道研究非弹性碰撞的题目,寻思在高中应该考的不多,有网友提供了湖南长沙一中2026届高三下学期开学考的试卷,希望刨析一下压轴题最后一问并仿真一下。
这题我自己先做了一遍感觉有点麻烦,湖南这边出的题评价就是考物理的同时把数学也顺便考了,最后一问先给大家梳理一下我的思路。先分析两小球碰撞,两小球发生碰撞先把共速的大小算出来:每次碰撞后小球都是做匀速直线运动,我们再求出每次运动的时间为:把共速大小代入,再用得出的速度和时间计算出第n次碰撞的路程为:这是一个等比数列和一个循环数列的和,最后一步我么求出它的前n项和得出总路程为:这道题目说运动到撞击第2N次,那就是运动了2N-1次,所以答案应该是:这题仿真的麻烦之处在于小球是有大小的,不好像题目中一样放在一个圆槽中,我们可以设置一个直线运动代替,设置小球恢复系数为0.5:为了让小球可以循环运动,我们设置以下代码,让小球运动4m后又瞬移回去,等效为圆管周长为4m:运行之后导出B小球的速率时间图像如下,我们只要有四段运动就够了:可以看到仿真得到的数据基本上和我们理论值相符合。因此我觉得这个参考答案应该是把这两种情况搞反了。