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=

2gh
,EP=m1gh

B.vA=

m1
2gh
m1+m2
EP=
m1m2gh
m1+m2

C.vA=

m1
2gh
m1+m2
,EP=m1gh/2

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=

1
2
m1
v20
   ①,

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=

1
2
m1
v20
-
1
2
(m1+m2)
v2A
  ③,

联立①②③解得:EP=

m1m2gh
m1+m2

所以正确的选项是B.

故选:B

单项选择题
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