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探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段：①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触
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| 探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段： ①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见图a）； ②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h 1 时，与静止的内芯碰撞（见图b）； ③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h 2 处（见图c）。 设内芯与外壳间的撞击力远大于笔所受重力，不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g。求： (1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小； (2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功； (3)从外壳下端离开桌面上升至h 2 处，笔损失的机械能。 |
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▼优质解答
答案和解析
(1)由 得  (2)由4mv 1 =(4m+m)v 2 ，将v 2 代入得v 1 =  由  ，将v 2 代入得 (3)  将v 1 、v 2 代入得  |
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