解:由于球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为,方向水平向右,如图甲所示。 ①
由题意分析可知,在球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,当、小球的速度相等时(设大小为,如图乙所示),弹簧的弹性势能最大。 ② 对于、小球和弹簧组成的系统,从甲图到乙图过程中,由动量守恒定律得: ③ 由机械能守恒得: ④ 由③、④解得: ⑤ 评分标准:本题9分. ①、②式各1分,③、④式各2分,⑤式3分。 本题考查了动量守恒知识以及机械能守恒,由于球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为,方向水平向右。 由题意分析可知,在球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,当、小球的速度相等时(设大小为,如图乙所示),弹簧的弹性势能最大。对于、小球和弹簧组成的系统,从甲图到乙图过程中,由动量守恒定律以及机械能守恒小球碰撞后速度。 |