Question

某航天员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为m_A＝0.10kg、m_B＝0.20kg的小球A，B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连．现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v₀＝0.10m/s做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0s两球之间的距离增加了s＝2.7m，求弹簧被锁定时的弹性势能E_p为多少？

(提示：解除锁定前后的运动过程中，沿同一个方向取A，B速度的值，均有(m_A＋m_B)v₀＝m_Av_A＋m_Bv_B)

Answer 1

答案：
解析：

以A，B为系统动量守恒，设弹开后两球分别以vA，vB向右匀速运动，有 　　　　　　  (mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB，① 又系统机械能守恒： 　　　　     (mA＋mB)＋EP＝mA＋mB，② 又 　　　　　　   s＝(vA－vB)t，③ 由①③得： 　　　　　　  vA＝0.7m/s；vB＝－0.2m/s 代入②中得 　　　　　　　　 EP＝0.054J．