Question

质量为M=6 kg的小车放在光滑的水平面上，物块A和B的质量均为m=2kg，

质量为M=6 kg的小车放在光滑的水平面上，物块A和B的质量均为m=2kg，且均放在小车的光滑水平底板上，物块A和小车右侧壁用一根轻质弹簧连接，不会分离，如图所示，物块A和B并排靠在一起。现用力向右压B，并保持小车静止，使弹簧处于压缩状态，在此过程中外力做功270 J。撤去外力，当A和B分开后，在A达到小车底板的最左端位置之前，B已从小车左端抛出．求：
　　(1)B与A分离时，小车的速度多大？
　　(2)从撤去外力至B与A分离时，A对B做了多少功？
　　(3)假设弹簧伸长到最长时B已离开小车，A仍在车上，那么此时弹簧的弹性势能多大？

Answer 1

分析：（1）、AB分离的临界条件是：弹簧对A的推力转换成拉力的瞬间，即弹簧不发生形变，亦即弹簧不具能量，由ABM三物体的动量、能量守恒可求得此时的VA、VB、VM。（VA=VB）
（2）、过程中，B的动能全由A给的，故A对B做的功即为B获得的动能，由第一问求出的VB可得出。W=1/2MbVb^2
（3）、在AB分离瞬间，B就离开此系统，A和M重新组成一个系统，此系统具有一向右的初运量MbVb和一个初动能E0=（270-1/2MbVb^2）。
而末状态：动量为（Mm+Ma）V，动能E=1/2（Mm+Ma）V^2
由动量和能量守恒：MbVb=（Mm+Ma）V，E0=E+弹性势能。
可求出弹性势能大小。
公式太多就不一一列出了，楼主可以顺着上面的思维自己计算一遍，物理贵在多练，还有什么问题可追问，相互讨论。

Answer 2

动量守恒 2mv1=Mv2 A B 分离时弹簧为原长
能量守恒
1/2 (2m)v12+1/2 Mv22=270

v2=6m/s v1=9m/s
2. A对于B 做的功等于 B 的动能 EPB=1/2 mv12=81J
3. 把 A 小车看做一个系统 设向右为正方向 ,弹簧长度最长时两者速度相同
Mv2 - mv1=(M+m)V V=2.25m/s
EP =1/2 Mv2+1/2 mv12 -1/2 (M+m)v2=168.75J

Answer 3

有点像高考题，呵呵，如果这会我在上高中，可能会做，不过现在不行了，焦转换成力的公式的都不记得了，不过做物理题的推敲过程是很爽的。物理虽然很费脑，不过很有成就感。楼主慢慢享受吧。基本思路我觉得啊，是把270J转换成力，那么弹簧就那么多的势能，具体计算你自己搞定，不过运动过程你一定要理清楚，明确研究对象，把各个阶段的力表明，这样你就会得到正确的答案。