Question

（18分）如圖甲所示，物塊A、B的質量分別是m_A=" 4.0kg" 和m_B= 3.0kg，用輕彈簧栓接相連放在光滑的水平地面上，物塊B右側與豎直墻相接觸．另有一物塊C從t =0時以一定速度向右運動，在t =" 4" s 時與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開．物塊C的v-t 圖象如圖乙所示．求：
（1）物塊C的質量m_C；
（2）墻壁對物塊B的彈力在4 s 到12 s 的時間內對B做的功W及對B的沖量I的大小和方向；
（3）B離開墻后的過程中彈簧具有的最大彈性勢能E_P．

Answer 1

（1）=2㎏
（2）I = －36NS，方向向左
（3）=9J

（1）由圖知，C與A碰前速度為=9m/s，碰后速度為=3m/s，C與A碰撞過程動量守恒．
………3分
得=2㎏………2分
（2）墻對物體B不做功，……2分
由圖知，12s末A和C的速度為 = －3m/s，4s到12s，墻對B的沖量為
………2分
得I = －36NS……2分
方向向左……1分
（3）12s末B離開墻壁，之后A、B、C及彈簧組成的系統動量和機械能守恒，且當AC與B速度v₄相等時彈簧彈性勢能最大．
 …………2分
……2分
得=9J……2分