Question

如圖所示，用彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩滑塊都有以速度v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上運動，彈簧處于原長，質(zhì)量為4kg物塊C靜止在前方，B與C碰撞后二者粘在一起運動．試求： (1) 當彈簧的彈性勢能最大時物體A的速度 (2) 彈性勢能的最大值 (3) A的速度方向有可能向左嗎？請說明理由．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	當A、B、C三者的速度相同時，彈簧的彈性勢能最大．由于A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，則有：　　　�、佟�…………………(3分) ∴此時物體A的速度大小……………(1分) 方向向右……………(1分)
(2)	B、C碰撞時，B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰后瞬間B、C的共同速度為， 則有：　　　�、凇�……………(3分) 若物體A的速度為時，彈簧的彈性勢能最大為，根據(jù)能量守恒定律得： 　　　�、邸�……………………(3分) 由①②③式代入數(shù)值解得：………………………(2分)
(3)	設B、C碰撞后，A的速度為，B、C的共同速度為，由動量守恒定律有： ………………………(2分) 若A的速度方向向左，則此時由解得………………………(1分) 這樣碰撞后A、B、C的動能之和＞48J………………………(1分) 實際上系統(tǒng)的機械能………………………(1分) 根據(jù)能量守恒是不可能的．故A的速度方向不可能向左．………………………(2分)