问题
计算题
如图16所示,足够长的光滑水平面上,轻弹簧两端分别拴住质量均为m 的小物块A 和B ,B物块靠着竖直墙壁。今用水平外力缓慢推A ,使A 、B间弹簧压缩,当压缩到弹簧的弹性势能为E时撤去此水平外力,让A和B在水平面上运动。
求:
⑴ 当B刚离开墙壁时,A物块的速度大小;
⑵ 当弹簧达到最大长度时A、B的速度大小;
⑶ 当B离开墙壁以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值.
答案
⑴ 当刚离开墙壁时,A的速度为v0,由机械能守恒有
mv02=E (4分)
解得 v0= (2分)
⑵ 以后运动中,当弹簧弹性势能最大时, A、B速度相等,设为v,
由动量守恒有 2mv=mv0 (4分)
解得 v= (2分)
⑶ 根据机械能守恒,最大弹性势能为
Ep=mv02-
2mv2 (4分)
解得Ep =E (2分)