如图所示,在质量均为m的A、B两球之间,用轻弹簧将它们连着,然后放于光滑的水平面上.如果A球被水平的射来速度为v0的子弹

如图所示,在质量均为m的A、B两球之间,用轻弹簧将它们连着,然后放于光滑的水平面上.如果A球被水平的射来速度为v0的子弹击中,并嵌入球中,且子弹质量为[m/4],问在以后的运动过程中:
(1)弹簧的弹性势能最大值为多少?
(2)B球的最大速度为多少?
lss010104020 1年前 已收到1个回答 举报

哉悠哉 幼苗

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解题思路:(1)子弹打入A后,A球获得速度,向右压缩弹簧,A(含子弹)向右做减速运动,B受到弹簧的弹力而向右做加速运动,当AB速度相等时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒分别求出子弹打入A后的速度和共同速度,根据机械能守恒定律求解弹簧的弹性势能最大值.
(2)当两球速度相等时,弹簧处于压缩状态,B继续向右做加速运动,当弹簧恢复到原长后,弹簧伸长,B将做减速运动,则知弹簧恢复到原长时速度最大,根据动量守恒和机械能守恒结合求解B球的最大速度.

(1)子弹打入A为完全非弹性碰撞,由动量守恒定律有
[m/4]v0=([m/4]+m)VA解得VA=
V0
5
当速度相等时,弹性势能最大,由动量守恒定律有
([m/4]+m)VA=([m/4]+m+m)V解得V=
V0
9
由机械能守恒得E=[1/2]([m/4]+m)VA2-[1/2] ([m/4]+m+m)V2=[1/90]mv02
(2)当弹簧恢复到原长时B的速度最大
由动量守恒定律([m/4]+m+m)V=([m/4]+m)VA1+mVB
由机械能守恒定律[1/2]([m/4]+m)VA2=[1/2] ([m/4]+m)VA12+[1/2]mVB2
两式联立得VB=[2/9V0
答:
(1)弹簧的弹性势能最大值为
1
90]mv02
(2)B球的最大速度为[2/9V0.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题是含有非弹性碰撞的过程,不能这样列出能量守恒方程;E弹=12•m4v20]-[1/2]([m/4]+m+m)V共2,因为子弹打击木块过程,机械能有损失.

1年前

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