问题 问答题

如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接.现剪断细线,A、B被弹簧弹开,离开弹簧时,B物体的速度为6m/s,此后与右侧的挡板发生碰撞,碰撞没有能量损失.求:

①细线被剪断前,弹簧的弹性势能:

②B物体被挡板反弹后,通过弹簧再次与A发生作用的过程中,弹簧具有弹性势能的最大值.

答案

(1)设B离开弹簧时,A的瞬时速度为vAO,细线被剪断前,弹簧的弹性势能为△P1

由动量守恒定律:mAvA0=mBvB0

解得:vA0=4m/s

再根据能量守恒定律:P1=

1
2
mA
vA20
+
1
2
mB
v2B0
=48J.

(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,

设为△P2由动量守恒定律:mAvA0+mBvB0=(mA+mB)v

再根据能量守恒定律:△P2=

1
2
mA
vA20
+
1
2
mB
v2B0
-
1
2
(mA+mB)
v2
=12J

答:①细线被剪断前,弹簧的弹性势能为48J.

②弹簧具有弹性势能的最大值为12J.

判断题
多项选择题