设弹簧劲度系数为
k,小球与乙木块相碰前的速度为
v0,橡皮泥小球与乙木块相碰后的共同速度为
v1,弹性小球与乙木块相碰后乙木块的速度为
v2,小球的速度为
v3,乙木块到达最高点的速度为
v4。乙木块到达最高点时,弹簧的升长为
h1。小球碰后到甲板将要离开地面过程中弹簧增加的弹性势能为Δ
E。
当甲、乙木块及弹簧均处于静止状态时,由胡克定律得:
①
当甲板将要离开地面时,由胡克定律得:
②
小球下落过程,由机械能守恒定律得:
③
橡皮泥小球与乙木块相碰过程,由动量守恒得:
④
橡皮泥小球与乙木块碰后一起运动到最高点过程中,由能量守恒得:
⑤
弹性小球与乙木块相碰过程,由动量守恒和能量守恒得:
⑥
⑦
弹性小球与乙木块碰后乙木块运动到最高点过程中,由能量守恒得:
⑧
联立①-⑧解得乙木块到达最高点的速度为:
⑨