如图所示,质量均为m的两物体A.B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上.一质量也为m的小物体C从距A物体h高

如图所示,质量均为m的两物体A.B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上.一质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始下落.C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开.当A与C运动到最
高点时,物体B对地面刚好无压力.不计空气阻力.弹簧始终处于弹性限度内.已知重力加速度为g.求:
(1)A与C一起开始向下运动时的速度大小;
(2)弹簧的劲度系数.
angel_piner 1年前 已收到1个回答 举报

红楼又一梦 幼苗

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(1)设小物体C从静止开始运动到A点时速度为v,由机械能守恒定律
 mgh=
1
2 m v 2     
设C与A碰撞粘在一起时速度为v′,由动量守恒定律
mv=(m+m)v′
求出 v′=
1
2
2gh .
(2)设弹簧的劲度系数为k
开始时A处于平衡状态,设弹簧的压缩形变量为△x
对A有:k△x=mg
当A与C运动到最高点时,设弹簧拉伸形变量为△x′
对B有:k△x′=mg
由以上两式得,△x=△x′
因此在这两个位置时的弹簧弹性势能相等:E=E′.
对AC,从原平衡位置到最高点,根据机械能守恒定律得
E+
1
2 (m+m)v ′ 2 =2mg(△x+△x′)+E′
解得k=
8mg
h .
答:(1)A与C一起开始向下运动时的速度大小 v′=
1
2
2gh .
(2)弹簧的劲度系数k=
8mg
h .

1年前

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