Question

光滑水平面上，用彈簧相連接的質量均為2 kg的A、B兩物體都以v₀=6 m/s速度向右運動，彈簧處于原長。質量為4 kg的物體C靜止在前方，如圖所示，B與C發生碰撞后粘合在一起運動，在以后的運動中，求：
（1）彈性勢能最大值為多少？
（2）當A的速度為零時，彈簧的彈性勢能為多少？

Answer 1

解：（1）B、C碰撞瞬間，B、C的總動量守恒，由動量守恒定律得：
m_Bv₀=(m_B+m_C)v
v=2 m/s
三個物體速度相同時彈性勢能最大，由動量守恒定律得：
m_Av₀+m_Bv₀= (m_A+m_B+m_C)v_共
v_共=3m/s
設最大彈性勢能為Ep，由能量守恒得：
12 J
（2）當A的速度為零時，由動量定恒定律得：
m_Av₀+m_Bv₀=(m_B+m_C)v_BC
v_BC=4 m/s
則此時的彈性勢能