题目内容
如图所示,小车B静止于水平轨道上,其左端固定一根劲度系数为K的轻弹簧,小车B的质量为m2.小车A的质量为m1,从高出水平轨道h处由静止开始沿曲轨道滑下,在水平轨道上与小车B发生相互作用.若轨道是光滑的,则弹簧压缩量最大时,A车的速度vA和弹簧的弹性势能Ep分别为( )A.vA=
B.
C.
D.vA=
【答案】分析:由机械能守恒定律可以求出A到达水平面的速度,当两球速度相等时,弹簧的弹性势能最大,两小车碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能.
解答:解:(1)设A小车到达圆弧底端时的速度为v,
根据机械能守恒定律有:
①,
当A、B两小车速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v
根据动量守恒定律有:m1v=(m1+m2)vA ②,
所以
根据机械能守恒定律有:
③,
联立①②③解得:
所以正确的选项是B.
故选:B
点评:分析清楚物体运动过程,应用机械能守恒、动量守恒定律即可正确解题.
解答:解:(1)设A小车到达圆弧底端时的速度为v,
根据机械能守恒定律有:
当A、B两小车速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v
根据动量守恒定律有:m1v=(m1+m2)vA ②,
所以
根据机械能守恒定律有:
联立①②③解得:
所以正确的选项是B.
故选:B
点评:分析清楚物体运动过程,应用机械能守恒、动量守恒定律即可正确解题.
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