Question

【题目】如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端连接一质量m1=4.0kg的物体A，物体A放在光滑水平面上。另一个物体B从t=0时刻以一定的速度向左运动，在t=5s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体B的v-t图象如图乙所示，试求：

（1）物块B的质量m2。

（2）在5s（碰撞后）到15s的时间内物块A受到的合力冲量。

（3）弹簧的最大弹性势能。

Answer 1

【答案】（1）2kg（2）-16Ns其方向水平向右（3）12J

【解析】(1)根据图象可知，物体B在与物体A相碰前的速度，向左为正方向

相碰后瞬间的速度

根据动量守恒定律有：

解得： ；

(2)在第和第末物块A的速度分别为，

所以物块A的动量变化

由动量定理得： 内A受的合力冲量： ，其方向水平向右；

(3)弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，即时，而A、B碰后，A、B和弹簧系统机械能守恒，故最大弹性势能。