问题
选择题
如图所示,小车B静止于水平轨道上,其左端固定一根劲度系数为K的轻弹簧,小车B的质量为m2.小车A的质量为m1,从高出水平轨道h处由静止开始沿曲轨道滑下,在水平轨道上与小车B发生相互作用.若轨道是光滑的,则弹簧压缩量最大时,A车的速度vA和弹簧的弹性势能Ep分别为( )
A.vA=
,EP=m1gh2gh
B.vA=
,EP=m1 2gh m1+m2 m1m2gh m1+m2
C.vA=
,EP=m1gh/2m1 2gh m1+m2
D.vA=2gh,EP= m1m2gh m1+m2
答案
(1)设A小车到达圆弧底端时的速度为v0,
根据机械能守恒定律有:m1gR=
m11 2
①,v 20
当A、B两小车速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v
根据动量守恒定律有:m1v0=(m1+m2)vA ②,
所以vA=m1 2gh m1+m2
根据机械能守恒定律有:EP=
m11 2
-v 20
(m1+m2)1 2
③,v 2A
联立①②③解得:EP=m1m2gh m1+m2
所以正确的选项是B.
故选:B