Question

如圖所示，豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，另一端與質量為3kg的物體B固定在一起，質量為1kg的物體A置于B的正上方5cm處靜止。現讓A自由下落（不計空氣阻力），和B發生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后粘在一起。已知碰后經0.2s下降了5cm 至最低點，彈簧始終處于彈性限度內（g取10 m/s²）

求：①從碰后到最低點的過程中彈性勢能的增加量；②從碰后至返回到碰撞點的過程中，彈簧對物體B沖量的大小。

Answer 1

  

試題分析：設A下落5cm時的速度大小為v₀，和B碰后瞬間的速度大小為v，則由題意
  （2分）
由動量守恒定律： （2分）
解得：   （1分）
從碰后到最低點，由系統能量守恒定律：
 （2分）
從碰后至返回到碰撞點的過程中，由動量定理得：
 （2分）
解得： （1分）