Question

【题目】下面是一物理演示实验．它显示：图中自由下落的A和B经反弹后，B能上升到比初位置高得多的地方．A是某种材料做成的实心球，质量m1=0.28kg，其顶部的凹坑中插着质量m2=0.1kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙．将此装置从A下端离地板的高度H=1.25m处由静止释放．实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上．求木棍B上升的高度．重力加速度g=10m/s2．

Answer 1

【答案】h=4.05m

【解析】本题考查动量守恒的瞬间问题，研究对象的选取至关重要，

根据题意，A碰地板后，反弹速度的大小v1等于它下落到地面时速度的大小，

即 v1=="5" m/s，（2分）

A刚反弹后，速度向上，立刻与下落的B碰撞，

碰前B的速度：v2=="5" m/s。（2分）

由题意，碰后A速度为零，以v2′表示B上升的初速度，

根据动量守恒，（以向上为正方向）

m1v1－m2v2=m2v2′，（2分）

得 v2′="9" m/s。（2分）

令h表示B上升的高度，有 h=="4.05" m（2分）