Question

如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為4m的小球A和B由輕彈簧連接，置于光滑水平面上．一顆質(zhì)量為m子彈，以水平速度v₀射入A球，并在極短時(shí)間內(nèi)嵌在其中．求：在運(yùn)動(dòng)過程中

（1）什么時(shí)候彈簧的彈性勢(shì)能最大，最大值是多少？

（2）A球的最小速度和B球的最大速度．

Answer 1

（1）；（2）V_Amin，V_Bmax

解析:

子彈與A球發(fā)生完全非彈性碰撞，子彈質(zhì)量為m，A球、B球分別都為M，子彈與A球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則

mv₀= (m+M)V                             ①

（1）以子彈、A球、B球作為一系統(tǒng)，以子彈和A球有共同速度為初態(tài)，子彈、A球、B球速度相同時(shí)為末態(tài)，則

（m+M）V= (m+M+M)V′                    ②

        ③

M＝4m，解得                   ④

（2）以子彈和A球有共同速度為初態(tài)，子彈和A球速度最小、B球速度最大為末態(tài)，則（m+M）V= (m+M)V_A+MV_B    ⑤

         ⑥

解得，                 ⑦

或＝v₀，＝0                      ⑧

根據(jù)題意求A球的最小速度和B球的最大速度，所以V_Amin，V_Bmax