Question

5．如圖所示，兩個木塊的質(zhì)量分別為m₁=2kg，m₂=1kg，中間用輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，且m₁左側(cè)靠一固定豎直擋板，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，某一瞬間敲擊木塊m₂使其獲得6m/s水平向左的速度，木塊m₂向左壓縮彈簧然后被彈簧彈回，彈回時帶動木塊m₁運動．求：
在以后的運動過程中，木塊m₁速度的最大值為多少？

Answer 1

分析 當彈簧第二次恢復(fù)原長時木塊m₁的速度最大，兩木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出木塊m₁的最大速度．

解答 解：m₂壓縮彈簧與彈簧第一次恢復(fù)原長過程系統(tǒng)機械能守恒，
彈簧恢復(fù)原長時m₂的大小不變，為6m/s，方向水平向右，
當彈簧第二次恢復(fù)原長時木塊m₁的速度最大，
系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m₂v₀=m₁v₁+m₂v₂，
由機械能守恒定律得：$\frac{1}{2}$m₂v₀²=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²，解得：v₁=4m/s；
答：木塊m₁速度的最大值為4m/s．

點評 本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用，解決本題首先要明確研究的過程，其次把握信隱含的條件：彈簧伸長最長時兩木塊的速度相同．考查學(xué)生應(yīng)用動量守恒定律和能量守恒定律解決物理問題的能力．