Question

高中物理动量守恒定律。问题是：两个小球A和B用轻质弹簧相连，

在光滑水平轨道出静止状态它们左边有一垂直轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度V0射向B球，C与B发生碰撞并立即结合成整体D，在它们继续向左运动过程中， 当长度变为最短时，长度突然被锁定而不再改变， 然后A与P发生碰撞，碰后A与D都静止不动， A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定 锁定和解除锁定过程中均无机械能损失，A，B，C三球质量均为m。求；1 弹簧长度刚被锁定时A球的速度 2 在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。

Answer 1

1.弹簧长度刚被锁定时A球的速度,即A，B，C系统的速度V，
mCV0=(mA+mB+mC)V (动量守恒定律)
V=V0/3
2.在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能即A与D都静止不动时的弹簧的弹性势能Ep
mCV0^2/2=(mA+mB+mC)V^2/2)+Ep(能量守恒定律)
Ep=mCV0^2/2-(mA+mB+mC)V^2/2)=（2/3）mV0^2

Answer 2

2.在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能即A与D都静止不动时的弹簧的弹性势能Ep
mCV0^2/2=(mA+mB+mC)V^2/2)+Ep(能量守恒定律)
Ep=mCV0^2/2-(mA+mB+mC)V^2/2)=（2/3）mV0^2