Question

如圖一所示，輕彈簧的一端固定，另一端與質量為2m的小物塊B相連，B靜止在光滑水平面上。另一質量為m的小物塊A以速度從右向左與B相碰，碰撞時間極短可忽略不計，碰后兩物塊粘連在一起運動。求

（1）兩物塊碰后瞬間的共同速度；

（2）彈簧的彈性勢能最大值；

（3）若還已知彈簧的勁度系數為k，彈簧的最大形變?yōu)?SUB>，試在圖二給出的坐標系上畫出兩物塊碰撞后物塊A所受的合外力F隨相對平衡位置的位移x變化的圖線，并在坐標上標出位移和合外力的最大值。

Answer 1

解：（1）兩物塊碰后瞬間的共同速度為v
由動量守恒 （2分）
（2分）
（2）兩物塊碰后與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，兩物塊碰后瞬間的動能等于彈簧彈性勢能的最大值
（6分）
（3）

圖線正確得2分（只畫出第二象限或第四象限的圖線得1分）；標出位移最大值得2分，標出合外力的最大值得4分（兩橫坐標值各占1分，兩縱坐標值各占2分）。