一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上,有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动,两物体通过弹簧发生碰撞后分开,在此过程中,弹簧的弹性势能的最大值为多少?

问题描述:

一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上,有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动,两物体通过弹簧发生碰撞后分开,在此过程中,弹簧的弹性势能的最大值为多少?

此时,两物体速度相等,设为v1.
由动量守恒:mv=2mv1+mv1=3mv1,于是:v1=v/3.
由能量守恒,设弹簧的势能为E,于是:mv^2/2=E+2mv1^2/2+mv1^2/2
=E+mv^2/6.
则:E=(5mv^2)/3.