子弹射入过程时间极短,子弹和木块组成的系统动量守恒,mv0=(m1+m0)v'
m1m0和m2组成的系统在光滑水平面上运动,三者组成的系统动量守衡,当三者速度相同时弹簧的压缩长度最大(m1+m0)v'=(m1+m0+m2)v'',此过程中损失的动能转化为弹性势能,(1/2)kx^2=(1/2)(m1+m0)v'^2-(1/2)(m1+m0+m2)v''^2,x就是弹簧的最大压缩长度。木块m2相对地面的最小速度是0,最大速度时动量守恒(m1+m0)v'=(m1+m0)v1+m2v2, (1/2)(m1+m0)v'^2=(1/2)(m1+m0)v1^2+(1/2)m2v2^2,联立求解v2就是最大速度
子弹射入m1中,作用时间极短,m与m1同速,动量守恒,压缩弹簧,m2加速运动,当m1,m2速度相同时,弹簧被压缩到最短,弹簧开始伸长,m2还是加速运动,当弹簧伸长到原长,m2速度增加到最大。
【1】
m瞬间射入m1中,达到相同速度v1,动量守恒
mvo=(m+m1)v1 ①
m、m1、m2达到速度相同为v2,弹簧被压缩最大长度为x,
此过程动量守恒:(m+m1)v1=(m+m1+m2)v2 ②
系统能量守恒:½(m+m1)v1²=½(m+m1+m2)v2²+½kx² ③
用①②式把v1、v2都用vo表示出来,再代入到③式,解出x
x=mvo√[m2/k(m+m1)(m+m1+m2)]
【2】
弹簧被压缩,到再次恢复原长时,m和m1速度为v3,m2速度最大为v4
动量守恒:(m+m1)v1=(m+m1)v3+m2v4 ④
能量守恒:½(m+m1)v1²=½(m+m1)v3²+½m2v4² ⑤
利用①④把v1,v3表示出来:v1=mvo/(m+m1);v3=(mvo-m2v4)/(m+m1)
再代入⑤中:最后得到
v4=2mvo/(m+m1+m2)这是最大速度,最小速度当然就是v2
第一问:由题意可知,碰撞后木块一和子弹具有共同速度推动弹簧,弹簧推动木块2.不考虑弹簧的质量。当木块1与木块2具有共同速度的时候弹簧压缩到最短。
动量守恒 mvo=(m+m1+m2)v1
能量守恒1/2mvo²=1/2(m+m1+m2)v1²+1/2kX² X就是其最大压缩量
第二问:有动量守恒可知
最小速度为0 最大速度为V2 mvo=m2v2
对了请采纳 呵呵