题目内容
【题目】如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B、C静止,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求.
(1)A、B第一次速度相同时的速度大小;
(2)A、B第二次速度相同时的速度大小;
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小
【答案】(1)v0(2)v0(3)
【解析】
试题(1)对A、B接触的过程中,当第一次速度相同时,由动量守恒定律得,mv0=2mv1,
解得v1=v0
(2)设AB第二次速度相同时的速度大小v2,对ABC系统,根据动量守恒定律:mv0=3mv2
解得v2=v0
(3)B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,有:
解得v3=v0
系统损失的机械能为
当A、B、C速度相同时,弹簧的弹性势能最大.此时v2=v0
根据能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能.
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