题目内容

【题目】如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),A、B虽接触而不粘连,当运动到D点时撤去外力F。已知CO 长度为4SOD 长度为S,整个过程中弹簧都在其弹性限度内。求撤去外力后:

(1)弹簧的最大弹性势能;

(2)物块B最终离O点的距离。

【答案】(1) (2)

【解析】

解:(1BA碰撞前速度由动能定理3分)

1分)

BA碰撞,由动量守恒定律3分)

1分)

碰后到物块AB运动至速度减为零,弹簧的最大弹性势能

2分)

2)设撤去F后,AB一起回到O点时的速度为,由机械能守恒得

2分)

2分)

返回至O点时,AB开始分离,B在滑动摩擦力作用下向左作匀减速直线运动,设物块B最终离O点最大距离为x

由动能定理得:2分)

2分)

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