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    如下图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与质量为2m的小物块B相连，B静止在光滑水平面上。另一质量为m的小物块A以速度v0从右向左与B相碰，碰撞时间极短可忽略不计，碰后两物块粘连在一起运动。求：

    (1)两物块碰后瞬间的共同速度；

    (2)弹簧的弹性势能最大值；

    (3)若还已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的最大形变量为xm，试在图给出的坐标系上画出两物块碰撞后物块A所受的合外力F随相对平衡位置的位移x变化的图线，并在坐标系上标出位移和合外力的最大值。

    1)v0  (2)  (3)如图

    解析：(1)两物块碰后瞬间的共同速度为v，由动量守恒mv0=3mv

    v=v0

    (2)两物块碰后与弹簧组成的系统机械能守恒，两物块碰后瞬间的动能等于弹簧弹性势能的最大值Epm,Epm=×3mv2=(3)两物块共同向左运动，再回到碰撞的初始位置(平衡位置)的过程，为简谐过程。

    简谐运动的加速度a=-

    A物体受力如图所示由牛顿第二定律F=mAa=-x

    故碰后，物块A所受合外力F与相对平衡位置的位移x变化的图象如图所示Fm=kxm。


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    (2)弹簧的弹性势能最大值；

    (3)若已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的最大形变为xm，试在右图给出的坐标系上画出两物块碰撞后物块A所受的合外力F随相对平衡的位移x变化的图线，并在坐标上标出位移和合外力的最大值．

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    A、小球的动能一直减小

    B、小球的重力势能一直减小

    C、小球的机械能守恒

    D、弹簧的弹性势能一直增大

     

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