解:设外壳上升高度h1时速度为V1,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V2 (1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h2处,应用动能定理有 (4mg+m)( h2-h1)= (4m+m)V22,解得V2=![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200101/20200101072713-98150.gif) (2)外壳和内芯,碰撞过程瞬间动量守恒,有 4mV1=(4mg+m)V2,解得V1=![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200101/20200101072714-18742.gif) 设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W,在此过程中,对外壳应用动能定理有 W-4mgh1= (4m)V12,解得W= mg (3)由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程,机械能守恒,只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失,损失的能量为 = (4m)V12- (4m+m)V22 联立解得 =mg(h2-h1) |