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【题目】如图,轻弹簧的两端分别连接A、B两物块,置于光滑的水平面上。初始时,A紧靠墙壁,弹簧处于压缩状态且被锁定。已知AB的质量分别为m1=2kg、m2=1kg,初始时弹簧的弹性势能EP=4.5J。现解除对弹簧的锁定,求

(1)从解除锁定到A刚离开墙壁的过程中,弹簧对B的冲量I的大小和方向;

(2)A的最大速度vm

【答案】(1)3Ns,方向向右;(2)2m/s,方向水平向右

【解析】试题分析:根据能量守恒求出弹簧恢复原长时B的速度,当弹簧恢复原长后,A开始离开墙壁,结合动量定律求出从解除锁定到A刚离开墙壁的过程中,弹簧对B的冲量I的大小和方向.当弹簧第一次恢复原长后,A离开墙壁;当弹簧再次恢复原长时,A的速度最大,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A的最大速度.

1)当弹簧恢复原长时,B的速度为,此时A恰好离开墙壁,有

以水平向右方向为正方向,解除锁定到物块A刚离开墙壁的过程中,由动量定理得

由①②式,代入数据得I=3Ns③,方向水平向右

(2)当弹簧第一次恢复原长后,A离开墙壁;当弹簧再次恢复原长时,A的速度最大,设此时B的速度为,由动量守恒定律及机械能守恒定律有

由①④⑤式,代入数据解得⑥,方向水平向右

练习册系列答案
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