Question

【题目】如图所示，光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v0=6 m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物块C静止在前方，B与C碰撞后二者粘在一起运动，则在以后的运动中，弹簧弹性势能的最大值和弹性势能最大时物块A的速度各为（ ）

A. 12 J 3 m/s B. 24 J 3 m/s

C. 12 J 4 m/s D. 24 J 4 m/s

Answer 1

【答案】A

【解析】

滑块B与滑块C碰撞过程系统动量守恒，此后ABC整体动量守恒；当系统各部分速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．

由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，选向右的方向为正，由动量守恒定律得：mBv0=（mB+mC）v；代入数据解得：v=2m/s；三个物体速度相同时弹性势能最大，选向右的方向为正，由动量守恒定律得：mAv0+mBv0=（mA+mB+mC）v共，代入数据解得：v共=3m/s；设最大弹性势能为Ep，由机械能守恒得：EP=mAv02+（mB+mC）v2-（mA+mB+mC）v共2；代入数据解得：EP=12J；故选A.