问题
问答题
如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，已知mA=1kg．现使A瞬时获得水平向右的初速度v0，从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，其中A物块的速度图线略去了开始的一小段．已知弹簧始终处于弹性限度内．试求：
（1）物块A的初速度v0的大小和物块B的质量mB．
（2）在A、B和弹簧相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能．
答案
（1）由乙图可知，t1时刻A、B速度相同且为v=1 m/s；t2时刻，弹簧处于自由状态，
vA=-1 m/s，vB=2 m/s．
由动量守恒定律和能量守恒定律得mAv0=（mA+mB）v
mAv02=1 2
mA vA 2+1 2
mBvB2 1 2
代入数据求得v0=3 m/s
mB=2 kg
（2）当两物块速度相同时，弹簧的弹性势能最大为Em，根据能量守恒定律得
Em=
mAv02-1 2
（mA+mB）v2=3 J 1 2
答：（1）物块A的初速度v0的大小是3 m/s，物块B的质量是2 kg．
（2）在A、B和弹簧相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能是3 J．