Question

如图甲所示，物块A、B的质量分别是 m_A= 4.0kg 和 m_B= 3.0kg，用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t =0时以一定速度向右运动，在 t = 4 s 时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开．物块C的 v-t 图象如图乙所示．求：

（1）物块C的质量m_C；

（2）墙壁对物块B的弹力在 4 s 到12 s 的时间内对B做的功W及对B的冲量I 的大小和方向；

（3）B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能E_P．

Answer 1

（1）=2㎏

（2）I = －36NS，方向向左

（3）=9J

解析:

（1）由图知，C与A碰前速度为=9m/s，碰后速度为=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒．

………3分

得=2㎏………2分

（2）墙对物体B不做功，……2分

由图知，12s末A和C的速度为 = －3m/s，4s到12s，墙对B的冲量为

………2分

得I = －36NS……2分

方向向左……1分

（3）12s末B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度v₄相等时弹簧弹性势能最大．

 …………2分

 ……2分

得=9J……2分