试题中的演示实验经历了三个过程:首先是木棍与实心球一起做自由落体运动,然后实心球与地碰撞,返回后实心球再与木棍作用.与木棍作用是因为实心球与地碰撞后以原速率返回的这一瞬间,
B仍保持原速率向下运动,坑内的气体便被压缩,压强迅速增大,
B的动量被迅速改变,于是便向相反的方向运动.
根据题意,A碰地板后,反弹速度的大小等于它下落到地面时速度的大小,即
A刚反弹后,速度向上,立刻与下落的
B碰撞,碰前
B的速度
v2=
v1.由题意,碰后
A速度为0,以
v2′表示
B上升的速度,根据动量守恒:
m1v1-
m2v2=
m2v2′.令
h表示
B上升的高度,有
由以上各式并代入数据得木棍B上升的高度为:
h="4.05" m.