分析 (1)压缩弹簧时,推力做功全部转化为弹簧的弹性势能,撤去推力后,B在弹力的作用下做加速运动.此过程中墙给A的冲量即为系统动量的变化,根据动量定理求解.
(2)A离开墙后,在弹簧的作用下速度逐渐增大,B的速度逐渐减小,当弹簧再次恢复原长时,A达到最大速度,B速度减小到最小值,根据系统动量守恒、机械能守恒求解.
解答 解(1)压缩弹簧时,外力做的功全转化为弹性势能,撤去外力,弹簧恢复原长,弹性势能全转化为B的动能,设此时B的速度为v0,则:$W={E_P}=\frac{1}{2}{m_B}{v_0}^2$
得v0=2m/s
此过程墙壁对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小,也等于弹簧对B的冲量大小,由动量定理得:I=mBv0=4Ns
(2)当弹簧恢复原长时,A的速度最小,则:vAmin=0
A、B都运动后,B减速,A加速,当A、B速度相等时弹簧拉伸最长.此后,B继续减速,A继续加速,当弹簧再次恢复原长时,A的速度增加到最大值,B的速度减小到最小值,以向右为正,
由系统动量守恒、机械能守恒有:mBv0=mAvAmax+mBvBmin
$\frac{1}{2}{m_B}{v_0}^2=\frac{1}{2}{m_A}{v_A}{_{max}^2}+\frac{1}{2}{m_B}{v_B}{_{min}^2}$
得vA=1m/s,vB=-1m/s
所以B速度的最小值也为0
答:(1)从撤去外力到物体A运动,墙壁对A的冲量为4Ns
(2)A、B都运动后,A、B两物体的最小速度都为0.
点评 本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力.动量是否守恒要看研究的过程,要细化过程分析,不能笼统,注意应用动量守恒定律时要规定正方向.
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A. | B. | C. | D. |
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A. | 逸出的光电子初动能增加,光电子数增加 | |
B. | 逸出的光电子初动能增加,光电子数减少 | |
C. | 逸出的光电子初动能增加,光电子数不变 | |
D. | 逸出的光电子初动能不变,光电子数增加 |
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A. | ①② | B. | ②④ | C. | ①④ | D. | ③④ |
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