题目
质量分别为mA=0.2kg,mB=0.4 kg的两滑块A、B由轻弹簧相连接,置于光滑水平面上,用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧,这时弹簧的弹性势能E0=0.6 J。让两滑块以速度v0=2 m/s向右运动,如图所示,某时刻轻绳突然断开,在以后的运动过程中,B滑块运动的最大速度和最小速度分别是多少?
答案:绳断开后,B做加速运动,当弹簧处于原长时,B的速度达到最大;以后弹簧伸长,B做减速运动,当弹簧由伸长再一次恢复原长时月的速度最小,即当弹簧处于原长时B有最大和最小速度。 设弹簧恢复原长时,A的速度为v1,B的速度为v2,由机械能守恒定律和动量守恒定律得:(mA+mB)v02+E0=mAv12+mBv22 (mA+mB)v0=mA v1+mBv2 联立以上两式得:v1=1 m/s v2=3 m/s 故滑块运动的最大速度为3 m/s,最小速度为1 m/s