题目内容
(选修3-5选做题)
如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接。现剪断细线,A、B被弹簧弹开,离开弹簧时,B物体的速度为6m/s,此后与右侧的挡板发生碰撞,碰撞没有能量损失。求:
(1)细线被剪断前,弹簧的弹性势能;
(2)B物体被挡板反弹后,通过弹簧再次与A发生作用的过程中,弹簧具有弹性势能的最大值。
如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接。现剪断细线,A、B被弹簧弹开,离开弹簧时,B物体的速度为6m/s,此后与右侧的挡板发生碰撞,碰撞没有能量损失。求:
(1)细线被剪断前,弹簧的弹性势能;
(2)B物体被挡板反弹后,通过弹簧再次与A发生作用的过程中,弹簧具有弹性势能的最大值。
解:设B离开弹簧时,A的瞬时速度为vAO,细线被剪断前,弹簧的弹性势能为
由动量守恒定律mAvA0=mBvB0
解得:vA0= 4m/s
再根据机械能守恒定律: = 48J
(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,设为
由动量守恒定律:mAvA0+mBvB0 =(mA+mB)v
再根据机械能守恒定律=12J
由动量守恒定律mAvA0=mBvB0
解得:vA0= 4m/s
再根据机械能守恒定律: = 48J
(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,设为
由动量守恒定律:mAvA0+mBvB0 =(mA+mB)v
再根据机械能守恒定律=12J
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