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如图所示,光滑水平面上三个大小相同的小球a、b、c,质量分别为m1=0.2kg,m2=m3=0.6kg,小球a左端靠着一固定竖直挡板,右端与一轻弹簧1拴接,处于静止状态,小球b和c用一根轻质细线拴接,
题目详情
如图所示,光滑水平面上三个大小相同的小球a、b、c,质量分别为m1=0.2kg,m2=m3=0.6kg,小球a左端靠着一固定竖直挡板,右端与一轻弹簧1拴接,处于静止状态,小球b和c用一根轻质细线拴接,两物块中间夹着一个压缩的轻弹簧2,弹簧与两小球未拴接,它们以v0=1m/s的速度在水平面上一起向左匀速运动,某时刻细线突然被烧断,轻弹簧将两小球弹开,弹开后小球c恰好静止,小球b向左运动一段时间后,与弹簧1拴接,弹回时带动木块a运动,求:

(1)弹簧2最初所具有的弹性势能Ep;
(2)当弹簧1拉伸到最长时,小球a的速度大小v.

(1)弹簧2最初所具有的弹性势能Ep;
(2)当弹簧1拉伸到最长时,小球a的速度大小v.
▼优质解答
答案和解析
(1)细线被烧断,轻弹簧将两小球弹开的过程,取向左为正方向,根据动量守恒定律得
(m2+m3)v0=m2vb
解得 vb=2m/s
由机械能守恒定律得
Ep=
m2vb2+
(m2+m3)v02=0.6J
(2)b球带动a球运动的过程,当弹簧1拉伸到最长时,两球的速度相同.取向右为正方向,由动量守恒定律得
m2vb=(m1+m2)v
解得 v=1.5m/s
答:
(1)弹簧2最初所具有的弹性势能Ep是0.6J.
(2)当弹簧1拉伸到最长时,小球a的速度大小v是1.5m/s.
(m2+m3)v0=m2vb
解得 vb=2m/s
由机械能守恒定律得
Ep=
1 |
2 |
1 |
2 |
(2)b球带动a球运动的过程,当弹簧1拉伸到最长时,两球的速度相同.取向右为正方向,由动量守恒定律得
m2vb=(m1+m2)v
解得 v=1.5m/s
答:
(1)弹簧2最初所具有的弹性势能Ep是0.6J.
(2)当弹簧1拉伸到最长时,小球a的速度大小v是1.5m/s.
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