题目内容
【题目】如图所示,在光滑的水平面上放着甲、乙两个物块,甲的质量为2m,乙的质量为m,开始物体乙静止,在乙上系有一个轻质弹簧。物块甲以速度v向乙运动。在运动过程中:求
(1)弹簧压缩量最大时,甲的速度;
(2)当乙的速度最大时,甲的速度。
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:甲、乙及弹簧组成的系统合力为零,系统的动量守恒.当甲乙速度相同时,弹簧被压缩到最短,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒定律和能量守恒定律解答;当乙的速度最大时,弹簧为原长,再根据系统的动量守恒和机械能守恒求解.
(1)弹簧压缩量最大时,甲乙共速,设为。
取向右为正方向,根据动量守恒定律得:,解得;
(2)乙的速度最大时,弹簧为原长,设此时甲、乙速度分别为和;
根据动量守恒定律得:;
根据机械能守恒定律得
解得.
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