Question

【题目】如图所示，质量为m1=0.5kg的物块A用细线悬于O点，质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上，质量为m2=1kg的物块B放在光滑的长木板上，物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接，轻弹簧的另一端与长木板左端的固定挡板连接，将物块A拉至悬线与竖直方向成θ=53°的位置由静止释放，物块A运动到最低点时刚好与物块B沿水平方向发生相碰，碰撞后，B获得的速度大小为2.5m/s，已知悬线长L=2m，不计物块A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)物块A与B碰撞后一瞬间，细线的拉力；

(2)弹簧第一次被压缩后，具有的最大弹性势能。

Answer 1

【答案】(1)5.25N(2)

【解析】

(1)设物块A与B砸撞前速度大小为v1，根据机械能守恒可知

解得

v1=4m/s

设A被反弹后的速度大小为v2，碳撞过程动量守恒，设B获得的速度大小为v3，则有

m1v1=m2v3+m1v2

解得

v2=-1m/s

设细线的拉力为F，根据牛顿第二定律有

解得

F=5.25N

(2)当弹簧第一次被压缩到最短时，物块B和长木板C具有共同速度，设共同速度大小为v4，根据动量守恒定律有

m2v3=(M+m2）v4

解得

根据能量守恒，得弹簧具有的最大弹性势能

解得