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1)弹簧刚好恢复原长时(BC碰撞前)AB物块速度的大小?

2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?

答案

解析

1)弹簧刚好恢复原长时,AB物块速度的大小分别为υAυB

 

由动量守恒定律有:0 = mAυA - mBυB

 

此过程机械能守恒有:Ep = mAυ+mBυ

 

代入Ep108J,解得:υA6m/sυB = 12m/sA的速度向右,B的速度向左

 

2CB碰撞时,CB组成的系统动量守恒,设碰后BC粘连时速度为υ,则有:

 

       mBυB -mCυC = mB+mCυ,代入数据得υ′ = 4m/sυ的方向向左.

 

此后ABC组成的系统动量守恒,机械能守恒,当弹簧第二次压缩最短时,弹簧具有的弹性势能最大,设为Ep,且此时ABC三者有相同的速度,设为υ,则有:

 

动量守恒:mAυA -mB+mCυ′ = mA+mB+mCυ,代入数据得υ = 1m/sυ的方向向右.

 

机械能守恒:mAυ+mB+mCυ′2 = Ep′+mA+mB+mCυ2,代入数据得Ep50J

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