如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。(1)若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,

◎ 题目

如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。
(1)若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,木块B将离开水平地面。
(2)若弹簧的劲度系数k是未知的,将一物体C从A的正上方某位置处无初速释放,C与A相碰后立即粘在一起(不再分离)向下运动,它们到达最低点后又向上运动。已知C的质量为m时,把它从距A高为H处释放,则最终能使B刚好离开地面。若C的质量为,要使B始终不离开地面,则释放时,C距A的高度h不能超过多少?

◎ 答案

解:(1)开始时,木块A处于平衡,则kx1=mg(弹簧压缩)
      木块B刚好离开地面时,有kx2=mg(弹簧伸长)
      故木块A向上提起的高度为
(2)物块C的质量为m时,它自由下落H高度时的速度
      设C与A碰撞后的共同速度为v2,根据动量守恒定律,有
      则
      以后A、C继续压缩弹簧,后又向上弹起,最终能使木块B刚好离开地面。此过程中,A、C上升的高度为,由于最初弹簧的压缩量x1与最后的伸长量x2相等,所以,弹簧势能相等,根据机械能守恒定律,有 ③ 
      物块C的质量为时,设在距A高h处自由下落后刚好能使木块B离开地面
      则C下落h高度时的速度
      设C与A碰撞后的共同速度为,则有
      解得
      A、C碰后上升高度时,木块B刚好离开地面,此过程中,由机械能守恒定律有
      由以上各式消去解得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。(1)若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【碰撞】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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