如图所示,两质量分别为 m 1 和 m 2 的弹性小球 A 、 B 叠放在一起,从高度为 h 处自由落下, h 远大于两小球半径,落地瞬间, B 先与地面碰撞,后与 A 碰撞,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计。已知 m 2 = 3 m 1 ,则 A 反弹后能达到的高度为( ) A . h B . 2 h C . 3 h D . 4 h
答案: D 【详解】 下降过程为自由落体运动,由匀变速直线运动的速度位移公式得 v 2 =2 gh 解得触地时两球速度相同,为 m 2 碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选 m 1 与 m 2 碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后 m 1 、 m 2 速度大小分别为 v 1 、 v 2 ,选向上方向为正方向,由动量守恒定律得: m 2 v - m 1 v = m 1 v 1 + m 2 v 2 由能量守恒定律得 由题可知 m 2 =3 m 1 联立解得 反弹后高度为 故 D 正确, ABC 错误。 故选 D 。