如图所示,在质量均为m的A、B两球之间,用轻弹簧将它们连着,然后放于光滑的水平面上.如果A球被水平的射来速度为v0的子弹击中,并嵌入球中,且子弹质量为m4,问在以后的运动过程中:(1)弹簧的弹性势能最大值为多少?(2)B球的最大速度为多少?

问题描述:

如图所示,在质量均为m的A、B两球之间,用轻弹簧将它们连着,然后放于光滑的水平面上.如果A球被水平的射来速度为v0的子弹击中,并嵌入球中,且子弹质量为

m
4
,问在以后的运动过程中:

(1)弹簧的弹性势能最大值为多少?
(2)B球的最大速度为多少?

(1)子弹打入A为完全非弹性碰撞,由动量守恒定律有m4v0=(m4+m)VA       解得VA=V05              &...
答案解析:(1)子弹打入A后,A球获得速度,向右压缩弹簧,A(含子弹)向右做减速运动,B受到弹簧的弹力而向右做加速运动,当AB速度相等时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒分别求出子弹打入A后的速度和共同速度,根据机械能守恒定律求解弹簧的弹性势能最大值.
(2)当两球速度相等时,弹簧处于压缩状态,B继续向右做加速运动,当弹簧恢复到原长后,弹簧伸长,B将做减速运动,则知弹簧恢复到原长时速度最大,根据动量守恒和机械能守恒结合求解B球的最大速度.
考试点:动量守恒定律;机械能守恒定律.


知识点:本题是含有非弹性碰撞的过程,不能这样列出能量守恒方程;E=
1
2
m
4
v
2
0
-
1
2
m
4
+m+m)V2,因为子弹打击木块过程,机械能有损失.