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(12)如图所示,光滑轨道上,小车用轻弹簧连接,将弹簧压缩后用细绳系在上.然后使以速度沿轨道向右运动,运动中细绳突然断开,当弹簧第一次恢复到自然长度时,的速度刚好为0,已知的质量分别为,且<,求:

(1)被压缩的弹簧具有的弹性势能

(2)假如在以后的运动过程中,小车有速度为0的时刻,计算此时刻弹簧具有的弹性势能,说明这种情况有无可能?

答案

1)设弹簧第一次恢复自然长度时的速度为,以弹簧为系统动量守恒  2分)

机械能守恒:  ②(2分)

由①②解出  ③(1分)

2)设以后运动过程中的速度为0时,的速度为,此时弹簧的弹性势能为,用动量守恒④(2分)

机械能守恒 ⑤ (2分)

由④⑤解出  ⑥ (1分)

因为,所以,而弹性小于0是不可能的,所以的速度没有等于0的时刻(2分)

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