Question

【题目】质量m=1kg的小物块在高h1=0.3m的光滑水平平台上压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧储存了一定的弹性势能，打开锁扣K，物块将以水平速度v0向右滑出平台后做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧彤轨道BC的B点的切线方向无碰撞地进入圆弧形轨道，B点的高度h2=0.15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点与光滑水平面相切，在水平面上有一物块M，m滑下与M发生碰撞后反弹，反弹的速度大小刚好是碰前速度的，碰撞过程中无能量损失，g=10m／s2，求：

(1)物块m压缩弹簧时储存的弹性势能Ep；

(2)物块M的质量．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小物块由A运动到B做平抛运动，

解得：

由几何关系：

设小球平抛时的初速度为，则

弹性势能EP等于小物块在A点的动能，

解得：；

(2)小物块到A点时的速度为，由机械能守恒

M与M碰撞过程动量守恒有：

M与M碰撞过程能量守恒有：

其中

由以上各式解得：M=2kg。