题目内容
如图,质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上,木板右端B点固定一根轻质弹簧,弹簧自由端在C点,C到木板左端的距离L=0.5m,质量为m=1kg的小木块(可视为质点)静止放在木板的左端,木块与木板间的动摩擦因数为
,木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用一段时间后撤去,恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧最大压缩量x = 5cm,
。求:
(1) 水平恒力F作用的时间t;
(2) 拆去F后,弹簧的最大弹性势能Ep;
(3) 整个过程产生的热量Q。![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241151344152978.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134368132.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134384205.gif)
(1) 水平恒力F作用的时间t;
(2) 拆去F后,弹簧的最大弹性势能Ep;
(3) 整个过程产生的热量Q。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241151344152978.gif)
(1)
(2)
(3)1.4J
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134415111.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134430168.gif)
(1)对m:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134446161.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134477197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134477218.gif)
对M:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134664232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134664203.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134680230.gif)
m运动至C时:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134696169.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134415111.gif)
(2)m运动至C时,两物体速度:
对m:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134727189.gif)
对M:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134742231.gif)
弹簧被压至最短时,二者具有共同速度v:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134758290.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134774151.gif)
对系统:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134820555.gif)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134430168.gif)
(3)假设最终m没从AB滑下,由动量守恒可知最终共同速度仍为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134774151.gif)
设m相对AB向左运动的位移为s,则:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134852178.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134867145.gif)
可知:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134930130.gif)
全过程产热:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115134945263.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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