题目
如图所示,光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B,A紧靠着固定的竖直挡板,A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能为.在A、B间系一轻质细绳,细绳的长略大于弹簧的自然长度.放手后绳在短暂时间内被拉断,之后B继续向右运动,一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞,碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动,C的质量为2m.求: (ⅰ) B、C相撞前一瞬间B的速度大小; (ⅱ)绳被拉断过程中,绳对A所做的功W.
答案: (ⅰ)B与C碰撞过程动量守恒 mvB=2mv0 (2分) 解得:vB=2v0 (1分) (ⅱ)弹簧恢复原长时,弹性势能全部转化为物块B的动能,则 EP = mv (2分) 解得:vB0=3v0 (1分) 绳子拉断过程,A、B系统动量守恒 mvB0=mvB+mvA (2分) 解得:vA= v0 (1分) 由动能定理可得,绳对A所做的功 绳对A所做的功W=mv=mv (2分)