题目内容
【题目】(14分)如图所示,光滑水平面上有A、B和C三个物体,物体A的质量为m,物体B的质量为2m,物体C的质量为3m,物体C紧挨着竖直墙,B、C两物体用一根轻质弹簧连在一起,物体A获得水平向右的速度v0,物体A和B发生弹性碰撞。求:
(1)物体C未离开墙时,弹簧获得的最大弹性势能;
(2)物体C离开墙后,弹簧获得的最大弹性势能。
【答案】(1)mv02(8分) (2)
mv02(6分)
【解析】(1)物体A和B碰撞过程中,由动量守恒定律和能量守恒定律有
mv0=mvA+2mvB(2分)
mv02=
mvA2+
×2mvB2(2分)
解得vB=v0,vA=–
v0(2分)
物体C未离开墙时,弹簧获得的最大弹性势能Ep1=×2mvB2=
mv02(2分)
(2)物体C离开墙后,物体B和C有共同速度v时,弹簧的弹性势能最大
由动量守恒定律有2mvB=(2m+3m)v(2分)
v=v0<
v0,说明物体B没有与物体A再发生碰撞(2分)
物体C离开墙后,弹簧获得的最大弹性势能Ep2=×2mvB2–
×5mv2=
mv02(2分)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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