29届全国中学生物理竞赛复赛(高清试题图片Word答案)(7)

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星着地点在赤道上约西经121度处. 评分标准：本题23分.

第1问16分，第i小问8分，(1)、(2)式各2分，（4）式2

分，（5）式和结论共2分.第ii小问8分，（9）、（10）式各2

分，说出在0-12小时时间段内卫星不可能与太空电梯相遇

并给出正确理由共2分，说出在12-24小时时间段内卫星必

与太空电梯相遇并给出正确理由共2分.5%第2问7分，

(11)式1分，(13)式2分，（18）式1分，（19）式3分. （数

值结果允许有的相对误差）三、 13

解法一如图1所示，建直角坐标，轴与挡板垂直，轴与

挡板重合. 碰撞前体系质心的速xy Oxy，方向沿x轴正方向，

以表示系统的质心，以和表示碰撞后质心的速度分量，vPvv

度为Py0Px表示墙作用于小球的冲量的大小. 根据质心运动

定理有 JC （1）

（2）由（1）和（2）式得

（3）Px3m （4）可在质

心参考系中考察系统对质心的角动量. 在球 O C x 与挡

板碰撞过程中，质心的坐标为（5）

（6）

l P3CP球碰挡板前，三小球相对于质心静止，对

质心的角C C 动量为零；球碰挡板后，质心相对质心参考

系仍是C静止的，三小球相对质心参考系的运动是绕质心

的转动，若转动角速度为，则三小球对质心的角动量P

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