Question

用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m／s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4

题目：用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m／s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4 kg的物块C静止在前方，如图11所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动.求：在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大?

解：思路，ABC三个物体速度相等时弹性势能最大（这是为何？）

Answer 1

ABC三个物体速度相等时，弹簧被压缩最大，根据动量守恒，V=2*2*6/（2+2+4）=3米/秒；
但是此时由于弹簧弹力最大，BC被弹簧推着继续加速，A被弹簧阻挡继续减速，因此弹簧又渐渐伸长，当弹簧伸长到原长时，加速度等于零，但是BC速度大于A，因此弹簧又被拉伸，拉伸过程中，BC减速，A加速，直到ABC等速，此时弹簧最长，弹性势能最大。如此反复。

Answer 2

由于B与C碰撞后二者粘在一起运动.，
根据动量守恒定律，即，碰撞前B的动量等于碰撞后B和C的动量之和，碰撞后B和C的速度为v1，即，6*2=（2+4）*v1, 得碰撞后B和C的速度为v1=2 m／s，
A物块以v=6 m／s的速度前进，速度大于B，压缩弹簧，受到反方向的弹力，A做减速运动，B和C受到弹簧同方向的弹力做加速运动，加速加等到A的速度与B和C速度相同时，A不再压缩弹簧，弹簧的弹性势能此时达到最大，三者的速度此时均为v2,此时根据动量守恒定律，(4+2+2)*v2=6*（2+2),解得v2=3m／s，,即当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度v2=3m／s