如图所示，质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B，用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动，在A球与左侧墙壁碰，撞后两球继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为4J，若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失，试求v0的大小：
如图所示，质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B，用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动，在A球与左侧墙壁碰，撞后两球继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为4J，若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失，试求v0的大小：
解：由于
球与左墙壁前后无机械能损失，所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为
，方向水平向右，如图甲所示。 （1）2分
由题意分析可知，在球与左侧墙壁后两球继续运动的过程中，当、
小球的速度相等时（设大小为
，如图乙所示），弹簧的弹性势能最大。 （2）2分
对于、小球和弹簧组成的系统，从甲图到乙图过程中，由动量守恒定律得：
（3）2分
由机械能守恒得： 
（4）2分
由（3）、（4）解得：
（5）2分
 |