Question

高二物理动量守恒问题

质量m=0.04kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的Q点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为50m/s，质量M=0.01kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。不计空气阻力。求弹丸进入靶盒A后，靶盒获得的最大速度？最大弹性势能是多少？
（关键分析过程，比如哪里到哪里静止，哪里打到最大速度等等，图自己画，说的详细追加）在线等

Answer 1

解；由题意得，因为子弹与A碰撞的时间很短所以在子弹与A碰撞的瞬间，A的速度最大
由动量守恒得 子弹质量 乘以 子弹速度+0=（子弹质量和A的质量) 乘以速度V 解之得V=10米每秒
当A的速度为o是弹簧的弹性是能最大 有机械能守恒得 弹簧势能=A和子弹的动能 解之得 E=2.5J鐧惧害鍦板浘

本数据来源于百度地图，最终结果以百度地图最新数据为准。

追问

为什么不是用弹丸的初速度（即50m/s）算最大弹性势能

Answer 2

碰撞时间极短,碰撞的内力远远大于外力，故动量近似守恒，因为碰撞属于完全非弹性碰撞，有
MV1=(M+m)V2 ，解得
V2=10m/s，
m+M 一起压缩弹簧，当他们动能完全转换为弹性势能时，弹簧具有最大弹性势能，
Ep=1/2(m+M)V2^2=0.5*0.05*100=2.5J

追问

什么时候达到最大速度，此时弹丸和靶盒各是什么状态？

追答

M 和 m 碰撞，并且一起运动此时速度最大。还有为什么不用初速度，因为发生碰撞是有能量守恒的。你可以用子弹初速度动能减去一起运动的动能，其值是大于0，所有碰撞是有能量损失的。
只有完全非弹性碰撞，此时动量守恒，动能守恒。

Answer 3

没图想不到啊