问题
计算题
如图所示,光滑轨道上,小车A、B用轻弹簧连接,将弹簧压缩后用细绳系在A、B上.然后使A、B以速度v0沿轨道向右运动,运动中细绳突然断开,当弹簧第一次恢复到自然长度时,A的速度刚好为0,已知A、B的质量分别为mA、mB,且mA<mB. 求:
(1)被压缩的弹簧具有的弹性势能Ep.
(2)试定量分析、讨论在以后的运动过程中,小车B有无速度为0的时刻?
答案
(1)(10分)设弹簧第一次恢复自然长度时B的速度为
以A、B弹簧为系统动量守恒① 4分
机械能守恒:② 4分
由①②解出③ 2分
(2)(8分)设以后运动过程中B的速度为0时,A的速度为,此时弹簧的弹性势能为
动量守恒④ 2分
机械能守恒⑤ 2分
由④⑤解出⑥ 2分
因为mA<mB所以Ep′<0 1分
弹性势能小于0是不可能的,所以B的速度没有等于0的时刻。 1分