兩物塊A、B用輕*簧相連,質量均為2kg,初始時*簧處於原長,A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地...
問題詳情:
兩物塊A、B用輕*簧相連,質量均為2kg,初始時*簧處於原長,A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質量4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞後二者會粘在一起運動.求在以後的運動中:
(1)當*簧的**勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統中**勢能的最大值是多少?
【回答】
(1)當A、B、C三者的速度相等時*簧的**勢能最大,設共同速度為.由A、B、C三者組成的系統動量守恆得:
解得:
(2)B、C碰撞時B、C組成的系統動量守恆,設碰後瞬間B、C兩者速度為,則
mBv=(mB+mC)
==2 m/s
設物ABC速度相同時*簧的**勢能最大為Ep,
根據能量守恆有:
Ep=(mB+mC)+mAv2﹣(mA+mB+mC)
=×(2+4)×22+×2×62﹣×(2+2+4)×32=12 J
答:(1)當*簧的**勢能最大時,物塊A的速度為3m/s
(2)系統中**勢能的最大值是12J
知識點:專題五 動量與能量
題型:綜合題