Question

【题目】如图所示，静止在光滑水平而上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg，质量m=1kg的铁块以水平速度从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹簧 (弹簧始终在弹性限度以内），最后恰好停在木板的左端，则下列说法中错误的是

A.铁块和木板最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动

B.运动过程中弹簧的最大弹性势能为3J

C.运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3J

D.运动过程中铁块对木板的摩擦力对木板先做正功、后做负功

Answer 1

【答案】C

【解析】

A. 设最终铁块与木板速度相同时共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f。取向右为正方向，根据系统动量守恒可知：

得

方向向右，所以铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动，故A项与题意不相符；

B.铁块相对于木板向右时，当铁块与木板的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为 v=1m/s，根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程有

铁块相对于木板运动的整个过程有

联立解得弹簧的最大弹性势能

EP=3J．fL=3J

故B项与题意不相符；

C. 由功能关系知：运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量

Q=2fL=6J

故C项与题意相符；

D. 木板始终向右运动，受到铁块的摩擦力先向右后向左，故摩擦力对木板先做正功后做负功，故D项与题意不相符。