(14分)如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg,mB=4kg,它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,v0=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块,一直射穿A木块后子弹的速度变为原来的3/5,且子弹穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍。求:
(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能;
(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时木块A、B的速度的大小。
(1)子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,
由动量守恒定律: ……………(1分)
得: ……………(1分)
射穿A木块过程中系统损失的机械能
……………(2分)
(2)子弹穿过B时, 子弹与B动量守恒,
由动量守恒定律: ……………(1分)
又由已知得:
……………(1分)
得: ……………(1分)
子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
由动量守恒定律:
……………(1分)
由能量关系:
……………(1分)
得: ……………(1分)
(3)弹簧再次恢复原长时系统的动能不变,则:
……………(2分)
得: ……………(1分)
……………(1分)