问题
计算题
(选修3-5选做题)
如图1所示,物体A的质量是4 kg,轻弹簧一端连接A,另一端固定在竖直墙壁上,水平面光滑。物体B水平向左运动,在t=5 s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B的速度一时间图象如图2所示。
(1)求物块B的质量;
(2)求15 s以后弹簧具有的最大弹性势能。
答案
解:(1)由图象可得:物体B以速度v0=6 m/s与A相碰,立即有相同的速度v=2 m/s,A、B相互作用时间很短,水平方向动量守恒,有:mBv0=(mA+mB)v
解得:mB=2 kg
(2)15 s以后,物块B和A分离,分离时A的速度为v=2 m/s
由机械能守恒定律有,弹簧最大弹性势能为