题目内容
【题目】质量m=1kg的小物块在高h1=0.3m的光滑水平平台上压缩弹簧后被锁扣K锁住,弹簧储存了一定的弹性势能,打开锁扣K,物块将以水平速度v0向右滑出平台后做平抛运动,并恰好能从光滑圆弧彤轨道BC的B点的切线方向无碰撞地进入圆弧形轨道,B点的高度h2=0.15m,圆弧轨道的圆心O与平台等高,轨道最低点与光滑水平面相切,在水平面上有一物块M,m滑下与M发生碰撞后反弹,反弹的速度大小刚好是碰前速度的,碰撞过程中无能量损失,g=10m/s2,求:
(1)物块m压缩弹簧时储存的弹性势能Ep;
(2)物块M的质量.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)小物块由A运动到B做平抛运动,
解得:
由几何关系:
设小球平抛时的初速度为,则
弹性势能EP等于小物块在A点的动能,
解得:;
(2)小物块到A点时的速度为,由机械能守恒
M与M碰撞过程动量守恒有:
M与M碰撞过程能量守恒有:
其中
由以上各式解得:M=2kg。
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