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问题详情:
光滑水平面上,用轻*簧相连接的A、B两物体质量均为2 kg,开始时*簧处于原长,A、B均以v0=6 m/s的速度向右运动。质量为4 kg的物体C静止在前方,如图所示,B与C发生碰撞后粘合在一起运动,在以后的运动中,求:
①*簧**势能的最大值。
②当A的速度为零时,*簧的**势能。
【回答】
解析: ① B、C碰撞瞬间,B、C的总动量守恒,由动量守恒定律得:mBv0=(mB+mC)v (1分)
解得:v=2 m/s(1分)
三个物体速度相同时**势能最大,
由动量守恒定律得:mAv0+mBv0=(mA+mB+mC)v1(1分)
解得:v1=3 m/s(1分)
设最大**势能为 Ep,由能量守恒得:
Ep=mAv2+(mB+mC)v2-(mA+mB+mC)v12(1分)
=12 J.
② 当A的速度为零时,由动量守恒定律得:
mAv0+mBv0=(mB+mC)v2(1分)
解得v2=4 m/s(1分)
则此时的**势能
Ep′=mAv2+(mB+mC)v2-(mB+mC)v22=0(2分)
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题
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