题目内容
（2013?河南模拟）如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其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，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s2．求：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．
分析：（1）A、B组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块A的速度．
（2）在整个过程中，系统机械能守恒，由能量守恒定律（或机械能守恒定律）可以求出弹簧的弹性势能．
（2）在整个过程中，系统机械能守恒，由能量守恒定律（或机械能守恒定律）可以求出弹簧的弹性势能．
解答：解：（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，
设为v，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，
A、B系统的动量守恒：mv0=（M+m）v
解得v=
v0．
代入数据得木块A的速度v=2 m/s．
（2）木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大．由能量关系，
最大弹性势能
Ep=
mv02-
（m+M）v2-μmgL
代入数据得Ep=39 J．
答：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度位m/s；
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为39J．
设为v，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，
A、B系统的动量守恒：mv0=（M+m）v
解得v=
| m |
| M+m |
代入数据得木块A的速度v=2 m/s．
（2）木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大．由能量关系，
最大弹性势能
Ep=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
代入数据得Ep=39 J．
答：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度位m/s；
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为39J．
点评：本题考查了求速度与弹性势能问题，分析清楚物体的运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．
练习册系列答案
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