Question

【選修3-5選做題】
如圖（1）所示，物體A、B的質量分別是4kg和8kg，由輕彈簧連接，靜止放在光滑的水平面上，物體B左側與豎直墻壁相接觸。另有一個物體C水平向左運動，在t=5s時與物體A相碰，并立即與A有相同的速度，一起向左運動，物塊C的速度-時間圖象如圖（2）所示。  
（1）求物塊C的質量。
（2）彈簧壓縮具有的最大彈性勢能。  
（3）在5s到15s的時間內墻壁對物體B的作用力的沖量。

Answer 1

解：（1）由圖象可得：物體C以速度與A相碰，立即有相同的速度A、C相互作用時間很短，水平方向動量守恒，有：
解得：
（2）物塊C和A一起運動，壓縮彈簧，它們的動能完全轉化為彈性勢能
最大彈性勢能為
（3）5s到15s內，墻壁對B的作用力F等于輕彈簧的彈力，輕彈簧的彈力使物體A和C的速度由2m/s減到0，再反彈到2m/s，則彈力的沖量等于F的沖量為：
，方向向右