题目内容
【题目】如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为2m的挡板B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末端O点.A与B碰撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求
(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小;
(2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零).
(3)全过程以及压缩弹簧过程中分别产生多少热量?
【答案】(1)(2)
(3)
;
【解析】
(1)A由静止开始下滑到与B碰撞过程,
由机械能守恒定律得,解得:
;
(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力,系统动量守恒,
以向左为正方向,由动量守恒定律得:,
A、B克服摩擦力所做的功:,
从AB碰撞到弹簧压缩最短过程,由能量守恒定律得,
解得:;
(3)由能量守恒定律可得:全过程产生的热量:;
压缩弹簧过程产生的热量:;
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