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如图所示:弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑.问:为什么被弹簧反弹后,小球和

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如图所示:弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑.问:
为什么被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动?
▼优质解答
答案和解析
小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒,规定向右为正方向,有:
0=mv1-mv2
mgh=
1
2
mv12+
1
2
mv22
解得:v1=v2=
gh

弧形槽以
gh
的速度向左做匀速直线运动.
小球与弹簧接触的过程,系统机械能守恒,反弹后的速度等于与弹簧接触前的速度,所以反弹后,小球也以
gh
的速度向左做匀速直线运动.
答:被弹簧反弹后,小球的速度与斜槽的速度相同,均向左做匀速直线运动.