题目内容
【题目】如图所示,水平放置的弹簧左端固定,小物块(可视为质点)置于水平桌面上的点,并与弹簧右端接触,此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力将缓慢地推至点,此时弹簧的弹性势能为.撤去推力后, 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板上,己知、的质量分别为、, 、间的距离, 距桌子边缘的距离, 与桌面及与间的动摩擦因数都为, 取,求:
(1)要使在长木板上不滑出去,长木板至少多长?
(2)若长木板的长度为,则滑离木板时, 和的速度各为多大?
【答案】(1) (2)
【解析】(1)小物块从点运动到点的过程中,根据能量守恒定律得:
,计算得出: ,
若小物块滑到木板右端时与长木板具有共同速度,所对应的长木板具有最小的长度Lm,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: ,由能量守恒定律得: ,计算得出: , ;
(2)设小物块滑离木板时,它们的速度分别为和,以向右为正方向,由动量守恒定律得: ,由能量定律得:
,计算得: ,
((舍去)不合题意,舍去)
因此小物块滑离木板时,它们的速度分别为: , .
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