问题 计算题

【选修3-5选做题】

如图(1)所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧连接,静止放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触。另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动,物块C的速度-时间图象如图(2)所示。  

(1)求物块C的质量。

(2)弹簧压缩具有的最大弹性势能。  

(3)在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。

答案

解:(1)由图象可得:物体C以速度与A相碰,立即有相同的速度A、C相互作用时间很短,水平方向动量守恒,有:

解得:

(2)物块C和A一起运动,压缩弹簧,它们的动能完全转化为弹性势能

最大弹性势能为

(3)5s到15s内,墙壁对B的作用力F等于轻弹簧的弹力,轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2m/s减到0,再反弹到2m/s,则弹力的冲量等于F的冲量为:

,方向向右

判断题
单项选择题 A1型题