3.(2019·山东日照市3月模拟)A、B两小球静止在光滑水平面上,用水平轻弹簧相连接,A、B两球的质量分别为m和M(m<M).若使A球获得瞬时速度v(如图甲),弹簧压缩到最短时的长度为L1;若使B球获得瞬时速度v(如图乙),弹簧压缩到最短时的长度为L2,则L1与L2的大小关系为( )
A.L1>L2 B.L1<L2
C.L1=L2 D.不能确定
答案 C
解析 当弹簧压缩到最短时,两球的速度相同,对题图甲取A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=(m+M)v′
由机械能守恒定律得:Ep=mv2-(m+M)v′2
联立解得弹簧压缩到最短时有:Ep=
同理:对题图乙取B的初速度方向为正方向,当弹簧压缩到最短时有:Ep=
故弹性势能相等,则有:L1=L2,故A、B、D错误,C正确.
C.L1=L2 D.不能确定
答案 C
解析 当弹簧压缩到最短时,两球的速度相同,对题图甲取A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=(m+M)v′
由机械能守恒定律得:Ep=mv2-(m+M)v′2
联立解得弹簧压缩到最短时有:Ep=
同理:对题图乙取B的初速度方向为正方向,当弹簧压缩到最短时有:Ep=
故弹性势能相等,则有:L1=L2,故A、B、D错误,C正确.