题目内容

如图所示,光滑水平面上放有ABC三个物块,其质量分别为mA=2 kg,mB=mC=1 kg,用一轻弹簧连接AB两物块,现用力压缩弹簧使三物块靠近,此过程外力做功72 J,然后释放,求:

(1)释放后物块B对物块C一共做了多少功?
(2)弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多大?
(1)W′=18 J (2)Ep=48 J解:(1)释放后,在弹簧恢复原长的过程中BC一起向左运动,当弹簧恢复原长后BC分离,所以此过程BC做功.选取ABC为一个系统,在弹簧恢复原长的过程中动量守恒(取向右为正向):mAvA-(mB+mC)vC=0 ①系统能量守恒:mAvA2+(mB+mC)vC2=W=72 J ②所以BC做的功:W′=mCvC2 ③联立①②③并代入数据得:W′=18 J. (8分)(2)BC分离后,选取AB为一个系统,当弹簧被压缩至最短时,弹簧的弹性势能最大,此时AB具有共同速度v,取向右为正向由动量守恒:mAvAmBvB=(mA+mB)v(vB=vC) ④弹簧的最大弹性势能:Ep=mAvA2+mBvB2(mA+mB)v2 ⑤联立①②④⑤并代入数据得:Ep=48 J. (8分)
练习册系列答案
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