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(09年长春市一调)(10分)质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统开始在光滑水平地面上以初速度v0向右匀速运动,如图所示。后来细线突然断裂,质量为m的物体离开弹簧时的速度变2v0。求:弹簧在这个过程中做的总功。
解析:3m的物体离开弹簧时的速度v1,
根据动量守恒定律,有
(3m+m)v0=m?2v0+3mv1 (3分)
解得:v1= (2分)
根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:
W1=m(2v0)2-
mv02=
mv02 (2分)
W2=3m(
v0)2-
3mv02=-
mv02 (2分)
弹簧对两个物体做的功分别为:W=W1+W2= (1分)
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