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，用輕彈簧栓接相連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 = 4 s 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12 s 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）=2㎏

（2）I = －36NS，方向向左

（3）=9J

【解析】

（1）由圖知，C與A碰前速度為=9m/s，碰后速度為=3m/s，C與A碰撞過程動量守恒．

………3分

得=2㎏………2分

（2）墻對物體B不做功，……2分

由圖知，12s末A和C的速度為 = －3m/s，4s到12s，墻對B的沖量為

………2分

得I = －36NS……2分

方向向左……1分

（3）12s末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AC與B速度v₄相等時彈簧彈性勢能最大．

 …………2分

 ……2分

得=9J……2分