Question

9．如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为m_A=m_C=3m_B，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧 （弹簧与滑块不栓接）．开始时A、B以共同速度v₀运动，C静止．某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起最终三滑块之间距离不变．求B与C碰撞前B的速度及最终的速度．

Answer 1

分析 A、B组成的系统，在细绳断开的过程中动量守恒，B与C碰撞过程中动量守恒，抓住三者最后速度相同，根据动量守恒定律求出B与C碰撞前B的速度．

解答 解：对A、B被弹开过程系统动量守恒，以向右为正方向，由由动量守恒定律得：
（m_A+m_B）V₀=m_A V_A+m_B V_B，
对B、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，动量守恒定律得：
m_B V_B=（m_B+m_C）V_C，
由题意知，三个滑块最终速度相同：V_A=V_C，
解得，最终速度：V_A=V_C=$\frac{4}{7}$V₀，
B与C碰撞前B的速度V_B=$\frac{16}{7}$V₀；
答：B与C碰撞前B的速度为$\frac{16}{7}$V₀；最终的速度为$\frac{4}{7}$V₀．

点评 本题综合考查了动量守恒定律的应用，综合性较强，对学生的能力要求较高，要加强这方面的训练，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键．