3、边有一小球C沿轨道以速度垧B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向右运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球与挡板发生碰撞,碰撞后A、B都静止不动,A与接触而不粘连,过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A、B、C三球的质量均为。(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。(2)求在A球离开挡板之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。【解答】(1)设C球与B球粘结成D时,D的速度为,由动量守恒,有 ① 当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,设此速度为,由动量守恒,有
4、 ② 由①、②两式得A的速度 ③ (2)设弹簧长度被锁定后,贮存在弹簧中的势能为,由能量守恒,有 ④ 撞击P后,A与D的动能都为零,解除锁定后,当弹簧刚恢复到自然长度时,势能全部转变成D的动能,设D的速度为,则有 ⑤ 当弹簧伸长,A球离开挡板P,并获得速度。当A、D的速度相等时,弹簧伸至最长。设此时的速度为,由动量守恒,有 ⑥ 当弹簧伸到最长时,其势能最大,设此势能为,由能量守恒,有 ⑦ 解以上各式得 ⑧【高考真题】(2004全国高考题)如图,长木板ab的b端固定一档板,木板连