Question

【題目】如圖所示，質量M＝0.04kg的靶盒A靜止在動摩擦因數μ＝0.4的水平導軌上的O點，水平輕質彈簧一端栓在固定擋板P上，另一端與靶盒A連接。Q處有一固定的發射器B，它可以瞄準靶盒發射一顆水平速度為v0＝50m/s，質量m＝0.01kg的彈丸，當彈丸打入靶盒A后，便留在盒內，碰撞時間極短，不計空氣阻力。當彈丸進入靶盒A后，靶盒沿水平導軌滑行x＝0.5m速度減為0．求：彈簧的最大彈性勢能為多少？

Answer 1

【答案】彈簧的最大彈性勢能為2.375J

【解析】

彈丸進入靶盒A過程中，彈丸與A組成的系統動量守恒，以彈丸的初速度方向為正方向，由動量守恒得：mv0＝（m+M）v，代入數據解得：v＝10m/s；

靶盒A的速度減為零時，彈簧的彈性勢能最大，由功能關系得：

，代入數據解得：Ep＝2.375J；