Question

【题目】如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　　)

A.碰撞后小球A反弹的速度大小为

B.碰撞过程B物块受到的冲量大小为

C.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为

D.物块C的最大速度大小为

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A.设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有

mgh＝

解得v1＝，设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有

＝

解得＝，故A正确；

B.设碰撞后物块B的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有

mv1＝－m＋5mv2

解得v2＝，由动量定理可得，碰撞过程物块B受到的冲量为

I＝5mv2＝m

故B错误;

C.碰撞后当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有

5mv2＝8mv3

据机械能守恒定律

Epm＝－

解得Epm＝mgh，故C正确；

D.对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，据动量守恒和机械能守恒可解得vC＝，故D正确。