题目内容
光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大为

12
12
J,此时物块A的速度是3
3
m/s.
分析: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.
解答:解: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
故答案为:12,3
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=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
代入数据解得:EP=12J
故答案为:12,3
点评:本题关键根据动量守恒定律求解速度大小,根据机械能守恒定律求解弹性势能,不难.

练习册系列答案
相关题目