Question

【題目】如圖所示，用輕彈簧相連的質量均為2 kg的A、B兩物塊都以v＝6 m/s的速度在光滑水平地面上運動，彈簧處于原長，質量為4 kg的物塊C靜止在前方，B與C碰撞后二者粘在一起運動．則在以后的運動中，當彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度是為___________ m/s；彈性勢能的最大值為___________ J；A物體的速度___________向左（ 填“有可能”或“不可能”）

Answer 1

【答案】 3 m/s 12 J 不可能

【解析】當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大．由A、B、C三者組成的系統動量守恒得：
（mA+mB）v=（mA+mB+mC）vA
解得：vA=3m/s
B、C碰撞時，B、C系統動量守恒，設碰后瞬間兩者的速度為v1，則：mBv=（mB+mC）v1
解得：v1=2m/s
設彈簧的彈性勢能最大為EP，根據機械能守恒得：

代入解得為：EP=12J．
系統動量守恒，（mA+mB）v=mAvA+（mB+mC）vB
假設A向左，vA＜0，vB＞4m/s，此時A、B、C動能之和為