题目内容
【题目】宇航员在太空站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.2kg、mB=0.4kg的小球A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,另一端与小球B接触而不粘连.现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度v0=0.1m/s做匀速直线运动,如图所示,过一段时间,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两球仍沿原直线运动,从弹簧与小球B刚刚分离开始计时,经时间t=3.0s,两球之间的距离增加了S=2.7m,求弹簧被锁定时的弹性势能Ep.
【答案】弹簧被锁定时的弹性势能为0.054J.
【解析】本题考查动量守恒与能量守恒相结合。
取A、B作为系统,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得: …①
根据题意得: …②
由机械能守恒得: …③
代入数据,解①②③得:EP=0.054J.
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