Question

（18分）如圖甲所示，物塊A、B的質量分別是m_A=4.0kg和m_B=3.0kg. 用輕彈簧栓接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側與豎直墻相接觸. 另有一物塊C從t=0時以一定速度向右運動，在t=4s時與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的v-t圖象如圖乙所示.求：

   （1）物塊C的質量m_C；

   （2）墻壁對物塊B的彈力在4 s到12s的時間內對B做的功W及對B的沖量I的大小和方向；

   （3）B離開墻后的過程中彈簧具有的最大彈性勢能E_p。

 

Answer 1

【答案】

（1）m_C=2kg

（2），方程向左

（3）

【解析】（1）由圖知，C與A碰前速度為，碰后速度為，C與A碰撞過程動量守恒.

                  ………………3分

                  即m_C=2kg………………2分

（2）墻對物體B不做功，W=0………………2分

                  由圖知，12s末A和C的速度為，4s到12s，墻對B的沖量為

                  ………………2分

        得…………2分

                方程向左………………1分

（3）12s， B離開墻壁，之后A、B、C及彈簧組成的系統動量和機械能守恒，且當A.C與B速度相等時，彈簧彈性勢能最大.

                  ………………2分

                  …………2分

                  得………………2分