问题
问答题
如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为Ep=6J,小球与小车右壁距离为L,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:
(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小.
(2)在整个过程中,小车移动的距离.
答案
(1)除锁定后弹簧的弹性势能转化为系统动能,根据动量守恒和能量守恒列出等式得
mv1-Mv2=0
m1 2
+v 21
M1 2
=Epv 22
解得:v1=3m/s v2=1m/s
(2)根据动量守恒和各自位移关系得
=Mx1 t x2 t
x1+x2=L
解得:x2=L 4
答:(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小是v1=3m/s v2=1m/s.
(2)在整个过程中,小车移动的距离是
.L 4