Question

【題目】質(zhì)量m=1kg的小物塊在高h1=0.3m的光滑水平平臺上壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，彈簧儲存了一定的彈性勢能，打開鎖扣K，物塊將以水平速度v0向右滑出平臺后做平拋運動，并恰好能從光滑圓弧彤軌道BC的B點的切線方向無碰撞地進入圓弧形軌道，B點的高度h2=0.15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點與光滑水平面相切，在水平面上有一物塊M，m滑下與M發(fā)生碰撞后反彈，反彈的速度大小剛好是碰前速度的，碰撞過程中無能量損失，g=10m／s2，求：

(1)物塊m壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep；

(2)物塊M的質(zhì)量．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小物塊由A運動到B做平拋運動，

解得：

由幾何關(guān)系：

設(shè)小球平拋時的初速度為，則

彈性勢能EP等于小物塊在A點的動能，

解得：；

(2)小物塊到A點時的速度為，由機械能守恒

M與M碰撞過程動量守恒有：

M與M碰撞過程能量守恒有：

其中

由以上各式解得：M=2kg。