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【題目】如圖,輕彈簧的兩端分別連接A、B兩物塊,置于光滑的水平面上。初始時,A緊靠墻壁,彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定。已知A、B的質量分別為m1=2kg、m2=1kg,初始時彈簧的彈性勢能EP=4.5J,F解除對彈簧的鎖定,求

(1)從解除鎖定到A剛離開墻壁的過程中,彈簧對B的沖量I的大小和方向;

(2)A的最大速度vm。

【答案】(1)3Ns,方向向右;(2)2m/s,方向水平向右

【解析】試題分析:根據能量守恒求出彈簧恢復原長時B的速度,當彈簧恢復原長后,A開始離開墻壁,結合動量定律求出從解除鎖定到A剛離開墻壁的過程中,彈簧對B的沖量I的大小和方向.當彈簧第一次恢復原長后,A離開墻壁;當彈簧再次恢復原長時,A的速度最大,結合動量守恒定律和機械能守恒定律求出A的最大速度.

1)當彈簧恢復原長時,B的速度為,此時A恰好離開墻壁,有

以水平向右方向為正方向,解除鎖定到物塊A剛離開墻壁的過程中,由動量定理得

由①②式,代入數據得I=3Ns③,方向水平向右

(2)當彈簧第一次恢復原長后,A離開墻壁;當彈簧再次恢復原長時,A的速度最大,設此時B的速度為,由動量守恒定律及機械能守恒定律有

由①④⑤式,代入數據解得⑥,方向水平向右

練習冊系列答案
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A. 此時兩臂受到的壓力大小均為1.0×104N

B. 此時千斤頂對汽車的支持力為1.0×104N

C. 若繼續(xù)搖動手把,兩臂受到的壓力將增大

D. 若繼續(xù)搖動手把,兩臂受到的壓力將減小

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