放在光滑水平面上的物體A和B之間用一個彈簧相連,一顆水平飛行的子彈沿著AB連線擊中A,并留在其中,若A、B、子彈質(zhì)量分別為m
A、m
B、m,子彈擊中A之前的速度為v
0,要求求解以后過程中彈簧的最大彈性勢能.
某同學(xué)給出了如下的解題過程:
三者速度相等時(shí)彈性勢能最大,由動量守恒得:mv
0=(m
A+m
B+m)v
還列出了能量守恒方程:
mv
02=
(m
A+m
B+m)v
2+Ep
并據(jù)此得出結(jié)論.你認(rèn)為這位同學(xué)的解題過程正確嗎?
如正確,請求出最大彈性勢能的表達(dá)式;如果錯誤,請你書寫正確的求解過程并解出最大彈性勢能.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b8389b504fc2d5620d141e5ce41190ef76c66c67.jpg)
子彈擊中A的過程動量守恒,但機(jī)械能不守恒,由該同學(xué)的解題過程可知,該同學(xué)認(rèn)為子彈擊中A的過程機(jī)械能守恒,因此,該解題過程是錯誤的;
正確的解法:
子彈擊中木塊A的過程系統(tǒng)動量守恒,以子彈的初速度方向?yàn)檎较?,由動量守恒定律得?br>mv
0=(m
A+m
B)v
1,
當(dāng)A、B速度相等時(shí)彈簧的壓縮量最大,彈簧彈性勢能最大,子彈、A、B三者組成的系統(tǒng)動量守恒,以A的速度方向?yàn)檎较?,由動量守恒定律得?br>(m
A+m
B)v
1=(m
A+m
B+m)v,
由能量守恒定律得:
(mA+mB)v02=(mA+mB+m)v2+EP,
解得:
EP=;
答:該同學(xué)的解題過程錯誤;最大彈性勢能的表達(dá)式:
EP=.