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  • 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mA、mB、m,子彈擊中A之前的速度為v0,要求求解以后過程中彈

    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mA、mB、m,子彈擊中A之前的速度為v0,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:mv0=(mA+mB+m)v
    還列出了能量守恒方程:
    1
    2
    mv02=
    1
    2
    (mA+mB+m)v2+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.
    物理人氣:336 ℃時(shí)間:2020-05-21 15:27:25
    優(yōu)質(zhì)解答
    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>mv0=(mA+mB)v1,
    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>(mA+mB)v1=(mA+mB+m)v,
    由能量守恒定律得:
    1
    2
    (mA+mB)v02
    1
    2
    (mA+mB+m)v2+EP
    ,
    解得:EP
    mBm2
    v20
    2(m+mA)(m+mA+mB)
    ;
    答:該同學(xué)的解題過程錯誤;最大彈性勢能的表達(dá)式:EP
    mBm2
    v20
    2(m+mA)(m+mA+mB)
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