题目内容

如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为EP=6J,小球与小车右壁距离为L,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:(i)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小;
(ii)在整个过程中,小车移动的距离。

 3m/s,1m/s  

解析试题分析:由于系统不受外力作用,而且没有热量散失,故能量守恒,动量守恒,联立方程可以解除答案。对小车、弹簧和小球组成的系统,在弹簧解锁到小球脱离弹簧的过程中,由动量守恒和能量守恒有:
   (1分)
(1分)
联立两式并代入数据,解得:υ1=3m/s,υ2=1m/s    (2分)
(ii)在整个过程中,系统动量守恒,有:
      (2分)
      (1分)
解得:x2=(2分)
考点:能量守恒,动量守恒。

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