Question

如图所示，位于光滑水平桌面上两个小滑块，P的质量为m，Q的质量为3m，均可视作质点．且Q与一根轻弹簧相连，原来处于静止．现在让P以6m/s的速度，向Q运动并与弹簧发生相互作用．若在整个作用过程中无机械能损失，则相互作用后，Q获得的速度大小为

 

．（填选项前的编号）
①9m/s  ②3m/s  ③2m/s  ④l m/s．

Answer 1

分析：由题，在整个作用过程中无机械能损失，两个物体组成的系统遵守动量守恒和机械能守恒，由两大守恒定律列式求解即可．

解答：解：设相互作用后，P、Q获得的速度大小分别为v₁和v₂．
两个物体组成的系统遵守动量守恒和机械能守恒，设向右的方向为正，则有：
mv_P=mv₁+3mv₂．

1

2

mv

2 p

=

1

2

m

v

2 1

+

1

2

?3m

v

2 2

解得：v₂=

2m

m+3m

vP=

1

2

×6m/s=3m/s．
故答案为：②．

点评：本题关键要抓住整个过程中，系统遵守动量守恒和机械能守恒两大规律，相当于弹性碰撞，难度不大．