如图所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接置于水平的气垫导轨上,用一轻绳把两滑块拉至最近,
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解题思路:(1)由能量守恒定律与动量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能.

(2)采用假设法,应用动量守恒定律与能量守恒定律分析答题.

(1)当弹簧处压缩状态时,系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和,当弹簧伸长到自然长度时,弹性势能为0,因这时滑块A的速度为0,故系统的机械能等于滑块B的动能.设这时滑块B的速度为v,则有E=[1/2]m2v2

因系统所受外力为0,由动量守恒定律(m1+m2)v0=m2v,解得E=

(m1+m2)2

v20

2m2;

由于只有弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒[1/2](m1+m2)v02+EP=E,解得EP=

m1(m1+m2)

v20

2m2;

(2)假设在以后的运动中滑块B可以出现速度为0的时刻,并设此时A的速度为v1

弹簧的弹性势能为Ep′,由机械能守恒定律得[1/2]m1v12+EP′=

(m1+m2)

v20

2m2,

根据动量守恒得(m1+m2) v0=m1v1

求出v1代入上式得:

(m1+m2)

v20

2m1+EP′=

(m1+m2)

v20

2m2,

因为Ep′≥0,故得:

(m1+m2)

v20

2m1≤

(m1+m2)

v20

2m2;

即m1≥m2,这与已知条件中m1<m2不符.可见在以后的运动中不可能出现滑块B的速度为0的情况.

答:(1)绳断开到第一次恢复自然长度的过程中弹簧释放的弹性势能得EP=

m1(m1+m2)

v20

2m2;

(2)在以后的运动中不可能出现滑块B的速度为0的情况.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 分析清楚物体的运动过程,熟练应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.反思:“假设法”是科学探索常用的方法之一,其特点是:先对某个结论提出可能的假设,再利用已知的规律知识对该假设进行剖析,其结论若符合题意的要求,则原假设成立.

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