题目内容
【题目】如图所示,在光滑水平面的两端对立着两堵竖直的墙A和B,把一根劲度系数是k的弹簧的左端固定在墙A上,在弹簧右端系一个质量是m的物体1。用外力压缩弹簧(在弹性限度内)使物体1从平衡位置O向左移动距离, 紧靠1放一个质量也是m的物体2,使弹簧1和2都处于静止状态,然后撤去外力,由于弹簧的作用,物体开始向右滑动。
(1) 在什么位置物体2与物体1分离?分离时物体2的速率是多大?
(2) 物体2离开物体1后继续向右滑动,与墙B发生完全弹性碰撞。B与O之间的距离x应满足什么条件,才能使2在返回时恰好在O点与1相遇?(弹簧的质量以及1和2的宽度都可忽略不计。)
【答案】(1) 在O点分离, 分离时物体2的速率
(2) ….
【解析】(1)物体释放后,在弹力作用下做加速运动,在弹簧的原长O点位置,物体1将开始减速,此时两物体分离;由能量关系可知 ,解得
(2)2返回到O点的时间
对物体1回到点时满足: (n=1,2,3,…..)
其中
联立解得: (n=1,2,3,…..)
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