题目内容

如图所示,质量为2m的木板,静置在光滑的水平面上,木板左端固定着一根劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的自由端到木块左端的距离为L.木块质量为m,从木板右端以水平速度v0开始沿木板向左端滑行,最终回到木板右端刚好不从木板滑动,设木块与木板间的动摩擦因数为μ,求:

(1)木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能.

(2)弹簧对小车的最大弹力为多大?

 

答案:
解析:

(1)弹簧压缩到最短时,物块与木块共速由动量守恒定律得:弹簧恰好运动到木板右端末端下来,则此时也共速,同理得

设木块从开始到使弹簧压缩最短过程中摩擦对系统做功WFf,则后一阶段对系统做功也为WFf.

由功能关系:

(2)设弹簧最大压缩量为x,则木块相对木板运动的最大位移为L+x,做

 


提示:

动量守恒定律

 


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