Question

如图所示，一轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一质量为m1=2.0kg的物体A，平衡时物体A距天花板h1=0.60m。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量为m2=1. 0kg的物体B,由静止释放B，下落过程某时刻与弹簧下端的物体A碰撞（碰撞时间极短）并立即以相同的速度运动。已知两物体不粘连，且可视为质点。g=l0m/s2。求：

(i)碰撞结束瞬间两物体的速度大小；

(ii)碰撞结束后两物体一起向下运动，历时0.25s第一次到达最低点。求在该过程中，两物体间的平均作用力。

Answer 1

（i）vt=1.0m/s（ii）两物体间的平均作用力为16 N，方向竖直向上

【解析】

试题分析：（i）B物体自由下落至与A碰撞前其速度为v0，根据自由落体运动规律

AB碰撞结束之后瞬时二者速度共同速度为vt，根据动量守恒定律

vt=1.0m/s

（ii）选择竖直向下为正方向，从二者一起运动到速度变为零的过程中，选择B作为研究对象，根据动量定理

解得N=16N，方向竖直向上

考点：本题考查自由落体运动与动量定理和动量守恒的综合运用