(12分)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?
(12分)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?
(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
①(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)