题目内容

如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,可视为质点的小木块A质量m=1kg,原来静止于滑板的左端,滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2.当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后,撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为s=5cm.g取10m/s2.  

   求:(1)水平恒力F的作用时间t

(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后,整个运动过程中系统所产生的热量.


(1)木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得:

  ①  (1分)

   ② (1分)

   根据题意有:

即: ③ (2分)

将数据代入①②③联立解得:t=1(s)(1分)

(2)1s末木块和滑板的速度分别为:

vA=aAt  ④(1分)

vB=aBt  ⑤(1分)

当木块和滑板的速度相同时,弹簧压缩量最大,具有最大弹性势能.

根据动量守恒定律有:   ⑥(2分)

由能的转化与守恒得:  ⑦ (2分)

代入数据求得最大弹性是能(1分)

(3)二者同速之后,设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v/,相对木板向左滑动距离为s,有:   ⑧(2分)

由⑧式解得:

由能的转化与守恒定得可得:Emgs⑨(1分)

由⑨式解得:s=0.15(m)

由于,故假设成立  (1分)

整个过程系统产生的热量为:⑩(1分)

由⑩式解得:Q=1.4(J)  (1分)

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网