Question

兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2 kg，初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，A、B兩物塊都以v＝6 m／s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng)。求在以后的運(yùn)動(dòng)中：
（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊A的速度為多大？
（2）系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值是多少？

Answer 1

解：（1）當(dāng)A、B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大。由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

解得 　　
（2）B、C碰撞時(shí)B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為，則?
m_Bv=(m_B+m_C)，==2 m/s?
設(shè)物ABC速度相同時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大為Ep，根據(jù)能量守恒
Ep=(m_B+m_C)+m_Av²-(m_A+m_B+m_C)=×(2+4)×2²+×2×6²-×(2+2+4)×3²=12 J