(1)设碰撞前物体的速度为v0,有:mgl=
m1 2
,
v
得 v0=
2gl
设碰撞后共同速度为v,对物体和滑块组成的系统,根据动量守恒有:mv0=2mv,
得 v=
v01 2
对物体,应用动量定理得:I=mv0-mv=
mv0=1 2
m1 2
.
2gl
(2)设下滑的最大距离为s,由碰撞后开始弹回初始位置的过程中有:
Ff?2s=
?2m?v21 2
由碰撞后开始运动到最低点的过程中,根据动能定理有:
W+2mgs?Ffs=0?
?2m?v21 2
解得:W=?
mgl5 4
答:
(1)物体与滑块碰撞过程中,合力对物体的冲量的大小为
m1 2
;
2gl
(2)碰撞后,在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹力所做的功为-
mgl.5 4