Question

【题目】如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，经过一段时间，木块第一次回到A位置，弹簧在弹性限度内.求：

（1）木块第一次回到A位置时速度大小v；

（2）弹簧弹性势能的最大值EP；

（3）此过程中墙对弹簧冲量大小I.

Answer 1

【答案】（1）v0.；（2）；（3）2mv0.

【解析】

（1）木块第一次回到A位置时的速度与木块和子弹开始共同运动的速度大小相等，子弹进入木块过程满足动量守恒定律，取向右为正方向，则

mv0=（M+m）v

解得

（2）弹簧弹性势能的最大值

（3）此过程中弹簧对木块和子弹整体的冲量等于墙对弹簧的冲量，由动量定理有

I=（M+m）v-[-（M+m）v]

解得

I=2mv0