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    如图（甲）所示，小物块m1与m2通过一轻弹簧相连，静止于固定的光滑水平长木板上，物块m1与固定在长木板上的竖直挡板接触．现将小物块m3正对物块m1与m2的方向以初速度v0运动，与物块m2发生无机械能损失的碰撞．已知物块m1与m2的质量均为m，物块m3的质量为m/3，弹簧的劲度系数为k，且下述过程中弹簧形变始终在弹性限度内．

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    （1）试求在碰后过程中物块m3的速度和物块m1的最大速度；
    （2）若只将长木板右端抬高，变成倾角为θ的固定斜面，如图（乙）所示，物块m1、m2处于静止状态，现让物块m3从长木板上的A点静止释放，与物块m2相碰后粘合在一起，为使物块m2、m3向上反弹到最大高度时，物块
    m1对挡板的压力恰为零，则A点与碰撞前物块m2的距离为多大？整个运动过程中弹簧最多比原来增加多少弹性势能？
    （1）设碰撞后物块m3的速度为v1，m2的速度为v2
    碰撞过程中动量守恒，m3v0=m3v1+m2v2
    又发生无机械能损失的碰撞，
    1
    2
    m    3    v    		20
    =
    1
    2
    m    3    v    		23
    +
    1
    2
    m    2    v    		22

    解得：v1=-
    1
    2
    v0，v2=
    1
    2
    v0
    即物块m3的速度大小是
    1
    2
    v0，方向水平向右．
    物块m1离开挡板时，物块m2的速度大小是
    1
    2
    v0，方向向右．
    当物块m1的速度最大时，弹簧恢复原长，设物块m1的最大速度为vm，此时物块m2的速度为v3，
    根据m1、m2和弹簧系统动量守恒得
    m2
    v0
    2
    =m2v3+m1vm
    1
    2
    m    2    (
    v0
    2
    )    		2 
    =
    1
    2
    m    2    v    		23
    +
    1
    2
    m    1    v    		2m

    解得：vm=
    1
    2
    v0
    （2）设物块m3和物块m2碰撞前弹簧压缩量为x1，mgsinθ=kx1，
    设物块m3开始下滑时离物块m2的距离为L，下落到与物块m2碰前的速度为v4，
    根据机械能守恒得
    m3gsinθ L=
    1
    2
    m    3    v    		24

    物块m3和物块m2碰撞，动量守恒，设碰后物块速度为v5
    m3v4=（m3+m2）v5
    当物块m2向上反弹到最大高度时，物块m1对挡板的压力恰为零，此时弹簧伸长x2=x1．
    弹簧的弹性势能相等，碰撞后整个系统机械能守恒，
    1
    2
    （m3+m2）
    v25
    =（m3+m2）g?2x2sinθ
    解得：L=
    32mgsinθ
    k

    弹簧压缩最大时，整个运动过程中弹簧增加的弹性势能最大，此时物块m2的速度为零，对物块m3和物块m2粘合在一起后与弹簧组成的系统，
    设静止时弹簧的压缩量为x3，所以（m3+m2）ginθ=kx3
    由运动的对称性可知，物块m3和物块m2整体向下运动的最大距离为s=2x3
    设弹簧最多增加的弹性势能为△Epm，对物块m3、m2和弹簧组成的系统，由功能关系得
    △Epm=
    1
    2
    （m3+m2）
    v25
    +（m3+m2）g?s?inθ
    解得：△Epm=
    56(mgsinθ)2
    9k

    答：（1）在碰后过程中物块m3的速度和物块m1的最大速度是
    1
    2
    v0；
    （2）A点与碰撞前物块m2的距离为
    32mgsinθ
    k
    ，整个运动过程中弹簧最多比原来增加
    56(mgsinθ)2
    9k
    弹性势能．
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    （1）在C与A接触前，当A的速度分别为6m/s、2m/s、-2m/s时，求对应状态下B的速度，并据此在图（乙）中粗略画出B的速度随时间变化的图象（要求画出IT时间内）．
    （2）当A的速度为vA时C与A接触，在接触后的运动过程中弹簧的弹性势能为Ep，当vA取何值时，Ep有最大值？试求出Ep的最大值．
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    （1）9s末物体的速度和该时刻的位置坐标

    （2）9s内物块的电势能的变化量。

     

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