Question

【题目】如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA＝4.0 kg和mB＝3.0 kg.用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4 s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v－t图像如图乙所示．求：

(1)物块C的质量m；

(2)墙壁对物块B在4 s到12 s的时间内的冲量I的大小和方向；

(3)B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep.

Answer 1

【答案】（1）mC=2kg；（2）I=-36Ns；（3）EP=9J

【解析】

①由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为， C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度反方向为正方向，由动量守恒定律得：

解得：．

②由图知，末A和C的速度为，到

墙对B的冲量为

解得：，方向向左．

③，B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A的速度方向为正方向

由动量守恒定律得：

由机械能守恒定律得：

解得：．