Question

某航天員在太空站內(nèi)做了如下實(shí)驗(yàn)：選取兩個(gè)質(zhì)量分別為m_A＝0.10kg、m_B＝0.20kg的小球A，B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小球A粘連，另一端與小球B接觸而不粘連．現(xiàn)使小球A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧，處于鎖定狀態(tài)，一起以速度v₀＝0.10m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示．過一段時(shí)間，突然解除鎖定(解除鎖定沒有機(jī)械能損失)，兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)．從彈簧與小球B剛剛分離開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t＝3.0s兩球之間的距離增加了s＝2.7m，求彈簧被鎖定時(shí)的彈性勢能E_p為多少？

(提示：解除鎖定前后的運(yùn)動(dòng)過程中，沿同一個(gè)方向取A，B速度的值，均有(m_A＋m_B)v₀＝m_Av_A＋m_Bv_B)

Answer 1

答案：
解析：

以A，B為系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)彈開后兩球分別以vA，vB向右勻速運(yùn)動(dòng)，有 　　　　　　  (mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB，① 又系統(tǒng)機(jī)械能守恒： 　　　　     (mA＋mB)＋EP＝mA＋mB，② 又 　　　　　　   s＝(vA－vB)t，③ 由①③得： 　　　　　　  vA＝0.7m/s；vB＝－0.2m/s 代入②中得 　　　　　　　　 EP＝0.054J．