题目内容

如图所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中弹簧的最大弹性势能;

【答案】分析:A与B相互作用过程中,外力的合力为零,系统动量守恒,同时由于只有弹簧弹力做功,系统机械能也守恒;A刚与弹簧接触时,弹簧弹力逐渐变大,A做加速度变大的加速运动,B做加速度变大的加速运动,当A与B速度相等时,弹簧最短,弹性势能最大,根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式即可.
解答:解:在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能时,A和B的速度相同.
根据动量守恒定律
mv=(M+m)v.
根据机械能守恒定律,有
Ep=
代入数据求得,EP=6J
答:最大弹性势能6J.
点评:本题关键对两物体的受力情况和运动情况进行分析,得出A和B的速度相同时,弹簧最短,然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解.
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