问题
计算题
在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1 kg、mB=4 kg,它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50 g,以V0=500 m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍。求:系统运动过程中弹簧的最大弹性势能。
答案
解:子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,由动量守恒定律:
①
而由得:
m/s
得:m/s ②
子弹穿过B时,子弹与B动量守恒,由动量守恒定律:
③
又由 ④
得:m/s
由③④得:m/s ⑤
子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒,由动量守恒定律:
⑥
由能量关系: ⑦
由②⑤⑥⑦得:J ⑧