如图所示,质量分别为M1=0.99kg和M2=1kg的木块静置在光滑水平地面上

题目

如图所示,质量分别为M1=0.99kg和M2=1kg的木块静置在光滑水平地面上
如图所示,质量分别为M1=0.99kg和M2=1kg的木块静置在光滑水平地面上,两木块间夹一轻质弹簧,一粒质量m=10g的子弹以v0=100m/s的速度打入木块M1中,当子弹在木块M1中相对静止的瞬间,求,1,木块M1的速度大小.2,弹簧被压缩到最短瞬间木块M2的速度.3,弹簧的最大弹性势能.

答案

假设子弹向右打入,子弹打入M1 的瞬间子弹和M1系统的动量守恒,相当于发生一次完全非弹性碰撞：
mv0=(M1+m)v1,求得v1=1m/s,
接下来的过程是：子弹和M1由于获得向右的速度会产生运动,但是由于弹簧的存在,他只能减速,但不是匀减速运动,是一个加速度逐渐增大的减速过程,而M2由于在M1和弹簧的作用下会向右加速,是初速度为0的加速度逐渐增加的加速运动,由于M1和M2之间速度不等而存在相对运动,因此弹簧会逐渐被压缩,直到两者的速度相等时,弹簧被压缩到最短,此过程动量也守恒,列出方程
(M1+m)v1=(M1+M2)V2,可求得v2=0.5m/s,根据能量守恒,M1M2系统的动能最大损失就转化为弹簧的最大弹性势能,列出方程：E弹=1/2M1v1^2-1/2(M1+m+M2)v2^2.