子弹击中A的瞬间,时间极短,弹簧弹力的冲量不计(弹簧压缩量不计),子弹和木块A组成的系统动量守恒,机械能不守恒(因子弹和木块间有摩擦力).
子弹射入木块后,木块A以获得的速度向右运动,弹簧被压缩,A、B分别受到方向相反的弹力作用,A做减速运动,B做加速运动,在两者速度达到相等前,因v
A>v
B,所以弹簧一直被压缩,在两者速度相等后,两木块受力方向仍不变,所以A机械能减速,B继续加速,则v
A<v
B,故在相等时间内A向右位移小于B向右位移,弹簧逐渐由被压缩变为被拉伸,所以速度再次相等时,弹簧形变量最大,弹性势能最大.在此过程中,子弹和A、B组成系统,所受合外力为零,系统内只有弹力做功,所以系统动量、机械能守恒.
(1)子弹和A组成的系统动量守恒
v
0=(
+m)v
A,所以v
A=
,因不考虑弹簧压缩量,故v
B=0.
(2)子弹和A、B组成的系统动量守恒
v
A=(
+m)v
AB系统的机械能守恒
×
mv
A2=
(
+m)v
AB2+E
pm联立以上两式可解得E
pm=