小题1:0.1cm
小题2:7J
小题3:
(1)释放小球A前,物体B处于平衡状态:
得
故弹簧被拉长了0.1cm
(2)小球从杆顶端运动到C点的过程,由动能定理:
而
物体B下降的高度
由此可知,此时弹簧被压缩了0.1m,则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。
再以A、B和弹簧为系统,由机械能守恒:
对小球进行速度分解可知,小球运动到C点时物体B的速度
由以上几式联立可得:
(3)因杆长L=0.8m,故
故DO 1=AO 1,弹簧的伸长量依然为0.1m.,与最初状态相比,弹簧的弹性势能相同,物体B又回到了初始位置,其重力势能也与最初状态相同。
在D点对A的速度进行分解可得:
由机械能守恒:
联立可得小球A运动到杆的底端D点时的速度: