问题
选择题
如图所示,竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,另一端与质量为3kg的物体B固定在一起,质量为1kg的物体A置于B的正上方5cm处静止。现让A自由下落(不计空气阻力),和B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后粘在一起。已知碰后经0.2s下降了5cm 至最低点,弹簧始终处于弹性限度内(g取10 m/s2)
求:①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量;②从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体B冲量的大小。
答案
题目分析:设A下落5cm时的速度大小为v0,和B碰后瞬间的速度大小为v,则由题意
(2分)
由动量守恒定律: (2分)
解得: (1分)
从碰后到最低点,由系统能量守恒定律:
(2分)
从碰后至返回到碰撞点的过程中,由动量定理得:
(2分)
解得: (1分)