Question

【题目】如图所示，轻弹簧的一端与竖直墙固定，另一端与质量m=0.2kg的物块B相连，B静止在水平地面上，弹簧处在原长状态。另一质量与B相同的物块A，从距离B物块L1=1m的P点以v0=6m/s的初速度向B滑行，并与B发生相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止，物块A和B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求：

（1）物块A刚与物块B接触时的速度v1；

（2）弹簧的最大弹性势能EPm和运动过程中弹簧的最大形变量L2。

Answer 1

【答案】(1) （2）1.2J,0.5m

【解析】

（1）对A应用动能定理可以求出A刚与B接触时A的速度；

（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后AB的速度，弹簧压缩量最大时弹性势能最大，应用动能定理、能量守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能与弹簧的最大形变量；

（1）A从开始运动到与B碰撞过程，对A，

由动能定理得：，解得：；

（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，

由动量守恒定律得：，解得：，

A、B向左运动到弹簧压缩量最大过程，

由能量守恒定律得：，

从A、B碰撞后到A回到P点过程，对A由动能定理得：

，解得：，。