(2014?江西模拟)如图所示,在光滑的水平面上,静止的物体B侧面固定一个轻弹簧,物体A以速度v0沿水平方

2025-05-05 09:32:33
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回答1:

(i)设A、B质量为m,当A、B速度相同时,弹簧的弹性势能最大,
以AB组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv,
由机械能守恒定律得:

1
2
mv02
1
2
?2mv2+EP,解得:EP
1
4
m
v

(ii)当弹簧弹性势能为Ep时,设A、B的速度分别为v1、v2
以AB组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0=mv1+2mv2
由机械能守恒定律得:
1
2
mv02
1
2
mv12+
1
2
?2mv22+EP

解得:v1
2
3
v0
,或v1=0;
答:(i)它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能为
1
4
mv02
(ii)当弹簧获得的弹性势能也为Ep时,物体A的速度大小为
2
3
v0或0.