题目内容
【题目】如图所示，竖直固定在水平地面上的透气圆筒中有一劲度系数k＝50N／m的轻质弹簧，弹簧下端固定，上端连接一质量m＝1kg的薄板，圆筒内壁涂有一层ER流体，它对薄板的阻力可调。起初薄板静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度l＝1m。现有一质量M=2kg的物体从距地面h＝2m处自由落下，与薄板碰撞后粘在一起向下做匀减速运动，当薄板下移距离s＝0．5m时速度减为0。忽略空气阻力，重力加速度g＝10m／s2。求：
（1）在物体与薄板碰撞过程中，物体与薄板组成的系统损失的机械能
（2）薄板下移距离s0＝0．1m时，ER流体对其阻力的大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）物体自由落下
时的速度为：
物块与 薄板碰撞过程动量守恒，由动量守恒可得：
在此过程中损失的机械能为
解得：
（2）薄板下移距离s＝0．5m时速度由减为0，由运动学公式可知：
解得：
薄板下移距离s0＝0．1m时根据牛顿第二定律可知：
且
解得：
综上所述本题答案是：（1） （2）
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