(1)当弹簧处于原长时,弹性势能最小Emin=0
当A、B两小球速度相等为时,弹性势能最大为Emax
由动量守恒有 2mv0=(2m+m)v
由能量守恒 ×2mv02=×3mv2+Emax
解之得 Emax=
mv02
所以0≤EP≤
mv02
(2)设碰前B的最大速度为vB,此时A的速度为vA,B与C碰后的速度为v′B C的速度为v′C
B与C相碰前;由动量守恒 2mv0=2mvA+mvB
B的速度最大时弹簧处于原长,由能量守恒有
×2mv02=×2mvA2+
mvB2
解之得 vA=v0=v0
vB=v0=v0
B与C相碰后:动量守恒mvB=mv′B+3mv′C
能量守恒
mvB2=
mv′B2+
3mv′C2
解之得v′B=v0=?v0
v′C=×v0=v0
当A、B相互时,速度相等,弹性势能取最大
2mvA+mv′B=(2m+m)v共
E′pmax=×2mvA2+
mv′B2?
(2m+m)v共2
解得:E′pmax=
mv02
答:(1)由于B与C相碰时弹簧的形变未知,B与C相碰前弹簧弹性势能Ep的范围为0≤EP≤
mv02.
(2)B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能大小Ep?为
mv02.