Question

高二物理动量小问题 急急急在线等！

量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，使木块m沿车上表面向右滑行，在木块与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端而相对小车静止。那么这个说法：木块m的运动速度最小时，系统的弹性势能最大【这个说法我知道错了，但不知道为什么，答案解析说“当m与M共速时弹性势能最大”，为什么？这句话怎么理解】求高手尽量详细说明，急急急，谢谢了！！！

Answer 1

弹性势能最大的时候当然是弹簧压缩最短的时候，此时当然m和M的速度相同。如果此时两者速度不同，那么弹簧必定处于继续压缩或者伸长的阶段，都不是弹性势能最大的时刻。
既然问题说的是m速度最小的时候系统弹性势能最大，那么你仅仅需要确定：m速度最小的时候，弹簧是不是压缩的最大，也就是m和M是不是速度相同（最后相对静止状态除外）
显然m速度最小的时候，并不是弹簧压缩最长的时刻！
解析：题目已经明确说明恰好能达到小车左端相对小车静止（这已经把许多可能的情况都已经排除了）。因此，我们分析小车和木块的运动情况。
最开始木块以初速度v开始运动，于是开始有摩擦力，小车向右加速度运动，木块向右减速运动，一直到木块碰到弹簧之前，一碰到弹簧，于是因为弹簧对小车的推力是向右的，所以小车的加速度比之前更加大了，同理，木块减速运动的加速度也更加大了（不要担心木块在碰到弹簧之前就已经和小车保持相对静止了，因为题目已经把末状态都说清楚了！所以安心分析就可以）。此压缩过程一直持续到两者的速度相等，此时弹簧压缩量最大，弹性势能最大，但是此时木块的向右的速度是否就是最小的呢？不是的。
分析如下：假定此时弹簧弹力为F，根据题意，之后弹簧必然会伸长，于是此时对于木块来讲，弹簧给他的弹力绝对是大于小车对她的摩擦力f的，F向左，f向右，所以木块此时受到的合力向左，但是此时根据动量守恒容易知道木块的速度是向右的，所以木块在这之后会继续减速！至此，我们就可以知道 ：木块m的运动速度最小时，系统的弹性势能最大 这个说法是不对的了。
此后，木块减速，小车继续加速，一直持续到弹簧弹力F等于摩擦力的时候，小车才会停止加速，木块才会停止减速（此时刻才是木块速度最小的时候，因为过了这个时刻，木块又将会加速运动了，速度会逐渐增大，而此时明显弹簧已经释放了部分弹性势能了，所以此时弹簧的弹性势能并不是最大的），之后摩擦力大于弹簧弹力，所以这之后小车会减速，木块会加速，一直持续到木块的速度赶上小车的速度，而此时木块正好相对于小车运动到小车最左端。

Answer 2

弹性势能最大时就是弹簧压缩最厉害时，此时M与m速度相等。下一刻，由于弹力作用，M速度继续增大，m速度继续减小