Question

下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m₁＝0.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m₂＝0.10kg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(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)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。重力加速度g＝10m／s²。求：
（1）實(shí)心球A與地面碰撞之前瞬間的速度；
（2）木棍B上升的高度。

Answer 1

解：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(shí)速度的大小，即
v₁＝
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＝
由題意，碰后A速度為零，以v₂′表示B上升的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒，有?
m₁v₁－m₂v₂＝m₂v₂′
令h表示B上升的高度，有
h＝v₂′²／2g
由以上各式并代入數(shù)據(jù)，得
h＝4.05m