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质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹簧,...

质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹簧,处于静止.小车B从右面以某一初速驶来,与轻弹簧相碰,之后,小车A获得的最大速度的大小为v.如果不计摩擦,也不计相互作用过程中的机械能损失.求:
(1)小车B的初速度大小.
(2)如果只将小车A、B的质量都增大到原来的2倍,再让小车B与静止小车A相碰,要使A、B小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变,小车B的初速度大小又是多大?

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①两车碰撞过程中,动量与机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出小车B的初速度v; ②弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律与能量守恒定律求解. 【解析】 (1)设小车B开始的速度为v,A、B相互作用后A的速度即A获得的最大速度v, 系统动量守恒m2vo=m1v+m2v2 相互作用前后系统的总动能不变m2v2=m1v2+m2v22, 解得:v=4m/s; 解得:v= (2)第一次弹簧压缩最短时,A、B有相同的速度,据动量守恒定律,有m2v=(m1+m2)v共,得 v共=v 此时弹簧的弹性势能最大,等于系统总动能的减少 △E=m2v2-(m1+m2)= 同理,小车A、B的质量都增大到原来的2倍,小车B的初速度设为v3, A、B小车相互作用过程中弹簧的压缩量最大时,系统总动能减少为△E′= 由△E=△E',得 小车B的初速度v3== 答:(1)小车B的初速度大小是. (2)小车B的初速度大是
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考点分析:
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A.Ekp=E,Tp≠Tα
B.Ekp=E,Tp=Tα
C.Ekp≠E,Tp=Tα
D.Ekp≠E,Tp≠Tα
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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