Question

关于高中物理的问题

质量m=1kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，质量m=1kg的物体乙从甲物体正上方，距离甲物体h=0.4m处落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起（不在分离）向下运动。它们到最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H=0,1m。已知弹簧的劲度系数k=200n／m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，g=10米每秒的二次方
求：乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，乙物体和甲物体克服弹簧弹力做的功

Answer 1

设甲物体静止时弹簧压缩量为x1，根据平衡条件，
解得x1= mg/k =5.0 cm
甲和乙碰撞后做简谐运动，在通过平衡位置时两物体所受合力为零，速度最大，设此时弹簧压缩量为x2， 解得x2=2mg /k=10cm
甲物体和乙物体一同上升到最高点，两物体与简谐运动平衡位置的距离，即简谐运动的振幅
A=x2+（H-x1）=15 cm
根据简谐运动的对称性可知，两物体向下运动的最大距离
x=A+（x2-x1）=20 cm
克服弹力做功就能算了!
设两物体向下运动至最低点的过程中，克服弹簧弹力做功为W，
根据动能定理研究甲和乙碰撞后到最低点的过程有：
2mgx-W=0- 1/2 2mv2解得W=6.0J
v2=1.4m/s,,，先算1球到达甲物体的速度应为 可根据动量定理算v2=根号2

Answer 2

可根据动量定理算v2=根号2