解得vB==6 m/s
由B点至将弹簧压缩到最短,系统动量守恒,取vB方向为正方向,
mvB=(M+m)v
此时的弹性势能最大,由能量守恒可得:
Ep=mvB2-(M+m)v2
由以上两式可得Ep=12 J。
(2)物块由B点至第二次到达C点的过程中,系统动量守恒,取vB方向为正方向,
mvB=mvC+Mv′
物块由B点至第二次到C点的整个过程机械能守恒
mvB2=mvC2+Mv′2
由以上两式可解得:vC=-2 m/s;vC=6 m/s(第一次到C点的速度,舍去)
即物块第二次到达C点的速度大小为2 m/s,方向水平向左。
答案:(1)12 J (2)2 m/s,方向水平向左