Question

如图所示：弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水面上，底部与水平面平滑连接，一

如图所示：弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑．问：为什么被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动？

Answer 1

小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量守恒，机械能守恒，规定向右为正方向，有：
0=mv₁-mv₂
mgh=

1

2

mv12+

1

2

mv22
解得：v1＝v2＝

gh

．
弧形槽以

gh

的速度向左做匀速直线运动．
小球与弹簧接触的过程，系统机械能守恒，反弹后的速度等于与弹簧接触前的速度，所以反弹后，小球也以

gh

的速度向左做匀速直线运动．
答：被弹簧反弹后，小球的速度与斜槽的速度相同，均向左做匀速直线运动．