Question

大学物理题 求详解过程。

长为L的轻杆，两端固定质量分别为M和2M的小球，杆可绕光滑轴在竖直平面内转动，转轴O距两端的距离分别为L/3和2L/3.原来静止在竖直位置，今有一质量为M的小球，以水平速度v与杆下端的小球M做对心碰撞， 碰后以2/v的速度返回。试求碰撞后轻杆获得的角速度W。

Answer 1

设
质量为M的小球给系统的冲量为I。
冲量I=Mv+M（v/2）=3Mv/2
(碰后以2/v的速度返回?按v/2计算）
冲量矩=I*（2L/3)
系统的角动量的变化=冲量矩
I=M*W*(L/3)*(L/3)+2M*W*(2L/3)(2L/3)
W=v/L