题目内容
【题目】如图,光滑水平面上放有两个物块A和B,物块A、B的质量分别为m、M,B的左端连接一水平轻弹簧。初始时,B静止,A以速度v0向B运动,A接触弹簧后将弹簧压缩。
(1)求在弹簧被压缩的过程中,最大的弹性势能EP的大小;
(2)求从A接触弹簧至与弹簧脱离,弹簧对物块B冲量I的大小;
(3)若A接触弹簧到把弹簧压缩至最短所经过的时间为t,弹簧的最大压缩量为xm,求这段时间内B的位移L的大小。
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【答案】(1)
;(2)
;(3)![]()
【解析】
(1)当弹簧被压缩至最短时系统速度假设为v,
(2)设被弹簧弹开时A、B的速度分别为v1、 v2,由动量守恒和机械能守恒得
对B,由动量定理得:
解得
(3)设A接触弹簧到把弹簧压缩至最短过程中任一时刻A、B的速度分别为v、V,因系统动量守恒,经过短时间
,有
其中
是A的位移,
是B的位移。
把时间t分成许多短时间
,把许多
加起来就是时间t内A的位移l,把许多
加起来就是时间t内B的位移L,所以,由上式得
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又
由⑦⑧式得![]()
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