Question

19.下面是一個物理演示實驗，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實心球，質量m₁=0.28 kg，在其頂部的凹坑中插著質量m₂=0.10 kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙.將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25 m處由靜止釋放.實驗中，A觸地后在極短時間內反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開始上升，而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度.重力加速度g=10 m/s².

Answer 1

19. 根據題意，A碰地板后，反彈速度的大小v₁等于它下落到地面時速度的大小，即

v₁=　         ①

A剛反彈后，速度向上，立刻與下落的B碰撞，碰前B的速度

v₂=　         ②

由題意，碰后A速度為零.以v₂′表示B上升的速度，根據動量守恒，

m₁v₁－m₂v₂=m₂v₂′　            ③

令h表示B上升的高度，有

h=         　                  ④

由以上各式代入數據得

h=4.05m