题目内容
如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。求:
(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值。
![]()
【答案】
(1)塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象,假设爆炸后瞬间AB的速度大小分别为vA、vB,取向右为正方向
由动量守恒:-mAvA+mBmB=0
爆炸产生的热量由9J转化为AB的动能:
![]()
发生碰撞瞬间达到共速vAB
由动量守恒:mAvA+mBvB1=(mA+mB)vAB
解得:vAB=1m/s
当ABC三者达到共同速度vABC时,弹簧的弹性势能最大为EP2
由动量守恒:(mA+mB)vAB+mCvC1=(mA+mB+mC)vABC
由能量守恒:![]()
带入数据得:EP2=0.5J
【解析】略
练习册系列答案
相关题目