第1个回答 2019-05-04
只有重力或者弹力做功时机械能一定守恒,这道题只有弹力做功,因此机械能一定守恒。但是由于A一开始有墙壁对它的阻挡,相当于外力不为0,动量就不守恒。但是一旦A离开了墙壁,此时系统合外力就为0,动量就守恒了。
当撤去F后,B在向右的弹力作用下会加速运动,使得弹簧的形变量减小,弹力减小。所以B做加速度减小的加速运动。直到弹簧恢复原长时,加速度为0,速度最大。此时A不受力,仍静止,弹簧在原长,弹性势能为0,系统只有B的动能。由题意,mBv²/2=8,得v=2√2m/s。
虽然这个时候弹簧为原长,B不受弹力。但因B有向右的速度v,会保持向右运动的趋势,从而拉伸弹簧。这样一来B受到向左的弹力,A受到向右的弹力,于是A离开墙壁。从这个时候开始,系统动量就守恒了,并且当弹性势能最大的时候,系统的动能最小,即AB共速。
由动量守恒,mBv=(mA+mB)v共,v共=4√2/5m/s。由能量守恒,Ep+1/2*(mA+mB)v共²=1/2*mBv²=8
解得Ep=4.4J