如图所示,在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个**小球,其质量分别为mA=2m、mB=m、mC=3m,...
问题详情:
如图所示,在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个**小球,其质量分别为mA=2m、mB=m、mC=3m,其中A、B之间用一轻*簧相连.开始时A、B、C都处于静止状态,*簧处于原长,且C距离B足够远,现给A一个水平向右的初速度v0.当B达最大速度时恰好与C发生**碰撞,求:
①B达最大速度时,A和B的速度;
②B以最大速度与C相碰后,*簧所具有的最大**势能Ep.
【回答】
解:①B与C碰撞前,A、B系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=mAmA+mBvB,
B的速度最大时,*簧处于原长,由能量守恒定律得:
mAv02=mAvA2+mBvB2,
联立得:vA=v0,vB=v0;
②B、C碰撞过程动量守恒,以B的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mBvB=mBvB′+mCvC′,
由能量守恒定律得: mBvB2=mBvB′2+mCvC′2,
联立得:vB′=﹣v0,
A、B速度相等时,*簧的**势能最大,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA+mBvB′=(mA+mB)v,
由能量守恒定律得: mAvA2+mBvB′2=(mA+mB)v2+EP;
联立得:EP=mv0;
答:①B达最大速度时,A和B的速度为:vA=v0,vB=v0;
②B以最大速度与C相碰后,*簧所具有的最大**势能mv0.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题