Question

【題目】下面是一物理演示實驗．它顯示：圖中自由下落的A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初位置高得多的地方．A是某種材料做成的實心球，質量m1=0.28kg，其頂部的凹坑中插著質量m2=0.1kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙．將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放．實驗中，A觸地后在極短時間內反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開始上升，而球A恰好停留在地板上．求木棍B上升的高度．重力加速度g=10m/s2．

Answer 1

【答案】h=4.05m

【解析】本題考查動量守恒的瞬間問題，研究對象的選取至關重要，

根據(jù)題意，A碰地板后，反彈速度的大小v1等于它下落到地面時速度的大小，

即 v1=="5" m/s，（2分）

A剛反彈后，速度向上，立刻與下落的B碰撞，

碰前B的速度：v2=="5" m/s。（2分）

由題意，碰后A速度為零，以v2′表示B上升的初速度，

根據(jù)動量守恒，（以向上為正方向）

m1v1－m2v2=m2v2′，（2分）

得 v2′="9" m/s。（2分）

令h表示B上升的高度，有 h=="4.05" m（2分）