题目内容
(18分)如图所示,在光滑水平面上有两个物块
,质量分别为
,物块
右端栓接轻弹簧1。现用物块
将固定在墙壁上的弹簧2缓慢压缩,当弹簧2的弹性势能为
时,释放物块
。物块
被弹簧2弹开后,碰到弹簧1(不粘连),由于
比
大得多,物块
被反弹,并将在两弹簧之间往复运动。则从释放物块
开始,在以后整个运动过程中,求:
(1)弹簧1所能获得的最大弹性势能;
(2)弹簧1对物块A的总冲量的最小值。![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241211369902614.jpg)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121136678206.gif)
(1)弹簧1所能获得的最大弹性势能;
(2)弹簧1对物块A的总冲量的最小值。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241211369902614.jpg)
(1)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137005630.gif)
(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137130708.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137005630.gif)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137130708.gif)
(1)设滑块B第一次被弹簧2弹开时速度为
。根据机械能守恒,得
①
第一次A、B共速时速度为
,根据动量守恒
②
A、B第一次共速时,弹簧弹性势能最大,设为
,则
③
由①②③可解得:
④
(2)设滑块的最终速度分别为V1、V2,根据能量守恒,有
⑤
设弹簧1对滑块A是冲量为
,对滑块A应用动量定理得:
⑥
当滑块B最终停止往复运动时应满足:
⑦
由⑤⑥⑦可得;![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137130708.gif)
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第一次A、B共速时速度为
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137395572.gif)
A、B第一次共速时,弹簧弹性势能最大,设为
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137505808.gif)
由①②③可解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137005630.gif)
(2)设滑块的最终速度分别为V1、V2,根据能量守恒,有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241211375362043.jpg)
设弹簧1对滑块A是冲量为
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137614408.gif)
当滑块B最终停止往复运动时应满足:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137629264.gif)
由⑤⑥⑦可得;
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121137130708.gif)
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