如图所示,在光滑水平面上有A、B两物体,中间连一弹簧,已知mA=2mB,今用水平恒力F向右拉B,当A、B一起向右加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep1,如果水平恒力F向左拉A,当A、B一起向左加速

问题描述:

如图所示,在光滑水平面上有A、B两物体,中间连一弹簧,已知mA=2mB,今用水平恒力F向右拉B,当A、B一起向右加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep1,如果水平恒力F向左拉A,当A、B一起向左加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep2,则Ep1______Ep2

先以AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律:
F=(mA+mB)a
得:a=

F
mA+mB
=
F
3m
m/s2
以A为研究对象,根据牛顿第二定律:kx1=mAa
代入数据得:x1=
2F
3k

则Ep1=
1
2
kx2
=
1
2
k(
2F
3k
)2
=
2F2
9k

同理Ep2=
1
2
kx2
1
2
k(
F
3k
)
2
F2
18k

Ep1>Ep2
故答案为:>.