Question

（10分）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

2.125J

【解析】

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）

考點：本題考查動量守恒定律和能量守恒定律、動量定理。