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如图所示,一轻弹簧竖直放置在地面上,下端固定,上端连接一质量为 1kg 的物体A...

如图所示,一轻弹簧竖直放置在地面上,下端固定,上端连接一质量为 1kg 的物体A,A处于静止状态,此时弹簧被压缩了015m。质量也为 1kg 的物体B从A正上方 h =02m 处自由下落,然后A、B结合在一起向下运动。设弹簧形变量为x时的弹性势能为Ek=kx2/2其中k为弹簧的劲度系数。不计空气阻力, 重力加速度 g=10m/s 2

①碰撞后瞬间两物体的总动能  

②碰后AB的最大动能。

 

① 1J ②1.75J 【解析】 试题分析:(1)A、B的质量相等,设为m.物体B自由下落时,由机械能守恒定律得: mgh=mv02 解得:; 碰撞过程A、B的动量守恒,以向下为正方向,由动量守恒定律得: mv0=(m+m)v 代入数据解得:; 碰后A、B的总动能:EK=(m+m)v2 代入数据解得:EK=1.5J; (2)A处于静止状态时,由胡克定律得 mg=kx1,得 碰后A、B一起向下运动,弹簧的弹力不断增大,当弹力与AB的总重力大小相等时,动能最大.设此时弹簧的压缩量为x2.则有 2mg=kx2; 可得 x2=2x1=0.3m 从碰后到动能最大的过程中A、B下降的高度为 h′=x2-x1=0.15m 根据系统的机械能守恒得: 解得碰后A、B的最大动能 EKm=0.75J; 考点:动量守恒定律及能量守恒定律的应用 【名师点睛】本题要分析清楚物体运动过程,抓住每个状态和过程的物理规律是关键,要明确碰撞过程,由于外力远小于内力,系统的动量守恒.应用机械能守恒定律、动量守恒定律、胡克定律即可正确解题。  
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