光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A.B两物块都以V0=6m\s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,弹簧的弹性势能达到

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/15 12:14:21

光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A.B两物块都以V0=6m\s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,弹簧的弹性势能达到
光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A.B两物块都以V0=6m\s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,弹簧的弹性势能达到最大为多少?此时物块A的速度是多少?

光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A.B两物块都以V0=6m\s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,弹簧的弹性势能达到
因为水平面光滑,A、B、C及弹簧组成的系统不受外力作用,可用动量守恒定律!
第一个过程,BC碰撞后粘连,由于弹簧力不突变,且BC作用时间短,所以可认为B、C组成的系统动量守恒,A速度不变.此时:MbVo=(Mb+Mc)V1 V1为BC共同的速度.解得:V1=2 m\s.
第二个过程:ABC达到相同速度时,弹簧的弹性势能最大.再次运用动量守恒定律:MaVo+(Mb+Mc)V1=(Ma+Mb+Mc)V2 V2为三者共同速度.解得V2=3 m\s .
弹簧弹性势能Ek=开始AB两者的动能E1-减去BC粘连损失的能量E2-三者达到相同速度时的三者具有的动能E3 Ek=E1-E2-E3 E1=72J E2=24J E3=36J 所以
Ek=12J
也可这样算势能:Ek=第二过程开始时三者的动能-达到相同速度时三者的动能
结果也是12J.