题目内容

【题目】如图所示,质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s,质量m=0.010kg的弹丸,当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。不计空气阻力。求弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为多少?

【答案】2.5J

【解析】解:(1)弹丸进入靶盒A后,弹丸与靶盒A的共同速度设为v,由系统动量守恒得:

mv0=m+Mv

靶盒A的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得:

Ep=m+Mv2

解得:Ep=v02

代入数值得 Ep=2.5J

答:弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为2.5J

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