Question

【題目】如圖所示，光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A、B、C．B的左側固定一水平輕彈簧(彈簧左側的擋板質量不計)．設A以速度朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相同時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續運動．假設B和C碰撞過程時間極短(即碰撞過程中B、C之間相互作用力遠大于彈簧彈力)．在從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中，求：

⑴B、C碰前彈簧最大彈性勢能；

⑵整個系統損失的機械能；

⑶B、C碰后彈簧最大彈性勢能

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】取向右為正方向．對A、B相撞的過程中，當A、B速度相同時，彈性勢能最大，

對AB系統，由動量守恒定律得：

解得：

由能量關系：

解得：

⑵B與C相碰，對BC系統，由動量守恒定律得：

解得：

整個系統損失的機械能為：

代入數據得：

⑶當A、B、C速度相同時彈簧最大彈性勢能最大，對于整個過程，A、B、C和彈簧組成的系統遵守動量守恒，則得：

解得：

根據能量關系有：

解得：