高中物理求助

Question

如图所示，滑块A、B的质量分别为m1与m2，m1＜m2，由轻质弹簧相连接置于水平的气垫导轨上，用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧。两滑块一起以恒定的
速率v0向右滑动.突然轻绳断开.当弹簧
伸至本身的自然长度时，滑块A的速度
正好为0.求：
(1)绳断开到第一次恢复自然长度的过程中弹簧释放的弹性势能Ep；
(2)在以后的运动过程中，滑块B是否会有速度为0的时刻?试通过定量分析证明你的结论.

我看了一下解答：
(1)当弹簧处压缩状态时，系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和，当弹簧伸长到自然长度时，弹性势能为0，因这时滑块A的速度为0，故系统的机械能等于滑块B的动能.设这时滑块B的速度为v，则有E=m2v2/2.
因系统所受外力为0，由动量守恒定律
(m1+m2)v0=m2v.
解得E=(m1+m2)2v02/(2m2).
由于只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒
(m1+m2)v02/2+Ep=E.
解得Ep=(m1-m2)(m1+m2)v02/2m2.
(2)假设在以后的运动中滑块B可以出现速度为0的时刻，并设此时A的速度为v1，弹簧的弹性势能为E′p，由机械能守恒定律得
m1v12/2+E′p=(m1+m2)2v02/2m2.
根据动量守恒得(m1+m2)v0=m1v1，
求出v1代入上式得:
(m1+m2)2v02/2m1+E′p=(m1+m2)2v02/2m2.
因为E′p≥0，故得:
(m1+m2)2v02/2m1≤(m1+m2)2v02/2m2
即m1≥m2，这与已知条件中m1＜m2不符.
可见在以后的运动中不可能出现滑块B的速度为0的情况.

但是请解释一下， 在第二问中 为什么E′p≥0？
为什么弹簧不做正功？
当弹簧处于压缩状态的时候，弹簧释放的的时候，难道弹簧不是对物体做的正功吗？

Answer 1

首先我们来分析一下整个过程：当绳断时，弹簧处于压缩状态，由于没有摩擦力，弹簧恢复形变，弹簧推动AB两物体（A推着B走），但弹力的方向与A物体运动方向相反，与B物体运动方向相同，所以对A弹簧做负功，A物体速度减小，对B弹簧做正功，B物体速度增加，当弹簧恢复自然长度时（VA达到最小值，VB达到最大值），由于VB>VA,所以弹簧又会被拉长（相当于B拉着A走），此时弹簧对A做正功，VA增加，对B做负功，VB减小，当A,B速度再次相同时，弹簧达到最大伸长量（VB达到最小值，VA达到最大值），由于没有摩擦力所以弹簧又开始收缩！弹簧又对A做正功，VA增加，对B做负功，VB减小，当弹簧回到自然长度时，VA>VB,所以弹簧又被压缩，直到速度再次相等（此时与最初状态相同）；所以弹簧将一直处于被压缩和拉长的状况，循环下去！
对于你问的弹簧为什么不做功的问题！首先你要分清他说的不做功是正对A，B，还有弹簧组成的系统，从总体分析，由于合外力为0，所以系统机械能守恒，但单独来说弹簧对物体有正功有负功（如我们上面分析那样），但正负刚好相抵！
还有就是第二个问题，只要把B物体速度的最小值找到就行了，有上面我们的分析，当弹簧处于最大拉伸状态时VB最小，弹簧处于拉伸状态肯定有弹性势能啊！故E'P>0!

Answer 2

应该说明的是物理是研究客观实际的学科。就像没有半个人，-5秒时间一样，客观存在的能量只有正数值。能量是标量，也不存在负号表示方向的说法。所以，计算出能量为负，说明与现实不符，不可能发生。
还有就是弹簧的问题。考虑做功正负时，一定要搞清楚是对谁而言的，也就是研究对象是谁。此题中对A而言，在弹簧伸长时在阻碍A的运动，A在减速，所以是在做负功。而同时B在加速，所以，弹簧对B做正功。而弹簧对整个系统不做工

Answer 3

做功的定义是什么？作用在物体上的力，使物体在力的方向上运动一段距离。那么就叫对这个物体做了功。
所以，弹簧做功是肯定的。弹簧刚释放的时候，对M2做正功，对M1做负功。对于真个运动过程的做功情况，其实我们没必要去了解。
你要看这个题目考你什么。其实就是考你两个公式，动量守恒和机械能守恒。
对于为什么≥0
这个你就当它是一个定理，E′p就是大于等于零。你所要学的物理知识中，任何能量都不可能是负值。

Answer 4

弹簧的弹性势能表达式E=（1/2）kx² （k为弹性恢复系数，x表示离开平衡位置的距离），
所以弹簧无论是压缩还是拉伸弹性势能都是正的，所以E′p≥0

Answer 5

弹簧弹力做功的正负是很好判断的！只要看弹力方向和物体位移的方向是否同向就可以了，同向正功，反向负功！本回答被提问者采纳