Question

如图所示，质量均为2.0kg的物块A、B用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，B与竖直墙接触，另一个质量为4.0kg的物块C以v=3.0m/s的速度向A运动，C与A碰撞后粘在一起不再分开，它们共同向右运动，并压缩弹簧，求：

（1）弹簧的最大弹性势能E_p能达到多少？
（2）以后的运动中，B将会离开竖直墙，那么B离开墙后弹簧的最大弹性势能是多少？

Answer 1

（1）12J（2）3J

试题分析：①A、C碰撞过程，根据动量守恒得：m_cv=（m_c+m_A）v_AC
AC一起压缩弹簧到最短的过程，AC和弹簧组成的系统机械能守恒，则有：
联立以上两式解得，E_P=12J．
②弹簧弹开时AC速度与第一次碰撞后AC速度大小相同，且在弹簧恢复原长时B物体离开墙壁ABC三物体组成系统动量守恒，但方向向右，
（m_c+m_A）v_AC=（m_A+m_B+m_C）v
解得：v=1.5m/s，方向向右．
由系统机械能守恒得：弹簧的最大弹性势能