mbv0=(mb+mC)v
代入数据解得:v=
| mbv0 |
| mb+mC |
| 2×6 |
| 2+4 |
(2)三个物体速度相同时弹簧的弹性势能最大,选向右的方向为正,对三个物体组成的系统,由动量守恒定律得:
mav0+mbv0=(ma+mb+mC)v共,
代入数据解得:v共=
| mav0+mbv0 |
| ma+mb+mc |
| 2×6+2×6 |
| 2+2+4 |
设最大弹性势能为Ep,由机械能守恒得:Ep=
| 1 |
| 2 |
| v | 20 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2共 |
代入数据解得:EP=[
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(3)bC碰撞后,弹簧开始压缩,a受到向左的弹力做减速运动,弹簧恢复原长时,a的速度最小.
根据三个物体组成的系统的动量守恒和机械能守恒得:
mav0+mbv0=mava+(mb+mC)vbc,
| 1 |
| 2 |
| v | 20 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2a |
| 1 |
| 2 |
| v | 2bc |
代入解得,va=0
答:(1)弹簧最短时a的速度是3m/s.(2)弹簧的弹性势能最大为12J.(3)物块a的最小速度是0.

