Question

光滑水平面上用轻弹簧相连的A、B两物体，以6m/s的速度匀速向右运动，质量均为2kg。在B的正前方静止一质量为4kg的物体C，B、C碰后粘在一起，则在之后的运动过程中

A.弹簧的最大弹性势能为12J

B.A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能是36J

C.物块C的最大速度为4m/s

D.整个运动过程中A的速度不可能向左

Answer

AD

【解析】

AB．由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，选向右的方向为正，由动量守恒定律得：

代入数据解得

三个物体速度相同时弹性势能最大，选向右的方向为正，由动量守恒定律得

代入数据解得

设最大弹性势能为Ep，由机械能守恒得：

代入数据解得

A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能

故A正确，B错误；

C．当弹簧恢复原长时，C的速度最大，则有

得

故C错误；

D．由于A、B、C系统的总动量守恒（总动量p=24kg•m/s），假若A的速度向左，那么B、C的速度向右且一定大于4m/s，B、C具有的动能

而系统在B、C粘在一起后的总能量为48J，由于不会出现能量增加的情况，所以不会出现A的速度向左，故D正确。

故选AD。