Question

【题目】如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一水平轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相同时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短(即碰撞过程中B、C之间相互作用力远大于弹簧弹力)．在从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，求：

⑴B、C碰前弹簧最大弹性势能；

⑵整个系统损失的机械能；

⑶B、C碰后弹簧最大弹性势能

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】取向右为正方向．对A、B相撞的过程中，当A、B速度相同时，弹性势能最大，

对AB系统，由动量守恒定律得：

解得：

由能量关系：

解得：

⑵B与C相碰，对BC系统，由动量守恒定律得：

解得：

整个系统损失的机械能为：

代入数据得：

⑶当A、B、C速度相同时弹簧最大弹性势能最大，对于整个过程，A、B、C和弹簧组成的系统遵守动量守恒，则得：

解得：

根据能量关系有：

解得：