問題詳情:
光滑水平面上,用輕*簧相連接的A、B兩物體質量均為2 kg,開始時*簧處於原長,A、B均以v0=6 m/s的速度向右運動。質量為4 kg的物體C靜止在前方,如圖所示,B與C發生碰撞後粘合在一起運動,在以後的運動中,求:
①*簧**勢能的最大值。
②當A的速度為零時,*簧的**勢能。
【回答】
解析: ① B、C碰撞瞬間,B、C的總動量守恆,由動量守恆定律得:mBv0=(mB+mC)v (1分)
解得:v=2 m/s(1分)
三個物體速度相同時**勢能最大,
由動量守恆定律得:mAv0+mBv0=(mA+mB+mC)v1(1分)
解得:v1=3 m/s(1分)
設最大**勢能為 Ep,由能量守恆得:
Ep=mAv2+(mB+mC)v2-(mA+mB+mC)v12(1分)
=12 J.
② 當A的速度為零時,由動量守恆定律得:
mAv0+mBv0=(mB+mC)v2(1分)
解得v2=4 m/s(1分)
則此時的**勢能
Ep′=mAv2+(mB+mC)v2-(mB+mC)v22=0(2分)
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題