(2013•洛阳三模)用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平面上运动,弹簧处于原长

(2013•洛阳三模)用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C在前方静止.把B和C碰后共同运动.如图所示.求:
①当弹簧的弹性势能最大时,物块C 的速度是多大?
②弹性势能的最大值是多少?
iasudkhfawehf 1年前 已收到1个回答 举报

fengyunzyl 幼苗

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解题思路:(1)B与C发生碰撞后,B的速度减小,BC一起向右运动.A物体没有参加碰撞,速度不变,继续向右运动,这样弹簧被压缩,当三者速度相同时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大,根据动量守恒求出物体A的速度.
(2)根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度.由机械能守恒求解弹性势能的最大值.

(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.
规定向右为正方向,设弹簧的弹性势能最大时,物块C的速度是VC
由A、B、C三者组成的系统动量守恒得:
(mA+mB)v=(mA+mB+mC)VC
解得:VC=3m/s,物块C的速度方向向右.
(2)B、C碰撞时,B、C系统动量守恒,
设碰后瞬间两者的速度为v1,则:
mBv=(mB+mC)v1
解得:v1=2m/s
设弹簧的弹性势能最大为EP,根据机械能守恒得:
EP=[1/2](mB+mC
v21+[1/2]mAv2-[1/2](mA+mB+mC
v2C
代入解得为:EP=12J.
答:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体C的速度大小为3m/s;
(2)弹性势能的最大值是12J.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;弹性势能;能量守恒定律.

考点点评: 本题是含有非弹性碰撞的过程,不能全过程列出机械能守恒方程,这是学生经常犯的错误,应该分过程研究.

1年前

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