问题
计算题
如图所示,质量分别为1 kg、3 kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中:
(1)弹簧的最大弹性势能; (2)滑块B的最大速度
答案
(1)6J (2)
解:(1)当弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A、B共速
由动量守恒定律得
解得
弹簧的最大弹性势能即滑块A、B损失的动能
(2)当弹簧恢复原长时,滑块B获得最大速度
由动量守恒和能量守恒得
解得
本题考查动量守恒定律,当当弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A、B共速,根据动量守恒定律可解出弹簧的最大弹性势能,当AB共速之后,B在弹簧的弹力作用下做加速运动,直到弹簧恢复原长后,B的速度不再增加,此时B的速度最大,可根据动量守恒和能量守恒解答。