Question

【题目】两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=12 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。在以后的运动中:

(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?

(2)系统中弹性势能的最大值是多少?

Answer 1

【答案】（1）6m/s （2）48J

【解析】

（1）当A、B、C三者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v总。

由A、B、C三者组成的系统动量守恒，得

解得v总=6m/s

（2）B、C碰撞时，B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，

则

vBC=4m/s

设物块ABC速度相同时弹簧的弹性势能为Ep，此时弹性势能最大，根据能量守恒有

J