质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度υ0向右匀
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解题思路:细线断裂过程,系统的合外力为零,总动量守恒,根据动量守恒定律就可以求出物体m离开弹簧时物体3m的速度,根据动能定理分别求出弹簧对两个物体做的功,两者之和即可得到弹簧在这个过程中做的总功.

设3m的物体离开弹簧时的速度为υ',根据动量守恒定律,

则有:(3m+m)υ0=m•2υ0+3mυ'

解得:υ′=

2

3υ0

根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:

W1=

1

2m(2υ0)2-

1

2m

υ20=

3

2m

υ20

W2=

1

2•3m•(

2

3

υ 0)2-

1

2•3m•

υ20=-

5

6m

υ20

所以弹簧做的总功:W=W1+W2=

2

3m

υ20

答:弹簧在这个过程中做的总功为[2/3m

v20].

点评:

本题考点: A:动量守恒定律 B:动能定理的应用

考点点评: 本题是系统动量守恒和机械能守恒的类型,对于弹簧的弹力是变力,应运用动能定理求解做功.

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