《例1》 如图1所示.一轻质弹簧两端连着物体a和物体b,放在光滑的水平面上,水平速度为v0的子弹射中物体a并嵌在其中(作用时间极短),已知物体b的质量为mb,物体a的质量是物体b的质量的34,子弹的质量是物体b的质量的14,求弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
错因分析 错解一 物体与子弹组成的系统动量守恒有mv0=(m+ma+mb)v,得出v=v08
根据机械能守恒得:δep=12mv02-12(m+ma+mb)v2=764mbv02.
错解二 不清楚a、b两物体速度相等的时刻是弹簧最短的临界时刻.
正确解析 子弹射入物体a的过程中,由动量守恒定律得:mv0=(m+ma)v1当物体a(包括子弹)、b的速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹性势能最大,
由动量守恒定律得:(m+ma)v1=(m+ma+mb)v2
从子弹与物体a有共同速度至弹簧被压缩到最短的过程,
根据机械能守恒有:12(m+ma)v12=12(m+ma+mb)v22+ep
联立以上各式解得:ep=164mbv02.