问题 计算题

【选修3-5选做题】

如图所示,a、b两滑块质量分别为m1和m2,m1<m2,并分别套在水平光滑导杆上,a、b之间连接轻质弹簧,弹簧的自然长度与导杆间距离相等,大小为d,导杆足够长,开始时a、b在同一竖直线上,且处于静止状态,现给b一个水平冲量I,自此后,求:

(1)a滑块能达到的最大速度为多少?

(2)两滑块间有最大距离时,滑块a的速度大小为多少?

答案

解:(1)当弹簧再次恢复原长时a滑块的速度达到最大。设a滑块的最大速度为v1,a滑块达到最大速度时b滑块的速度为v2,由动量定理、动量守恒和能量守恒得

I=m2v0

m2v0=m2v2+m1v1

解得

(2)两滑块间有最大距离时,两滑块的速度相等。设此时速度为v,由动量守恒得

m2v0=(m1+m2)v

单项选择题
问答题