题目内容

如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量 mA= 2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v0=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。(结果保留两位有效数字)求:

(1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。

(2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。

(3)最终木块B与平板车左端的距离。

      

(1)(2)EP=0.8 J(3)S=0.16m


解析:

设向右为正方向

(1) A、B碰撞瞬间动量守恒、机械能守恒:  ①(2分)

   ②(2分)

解得:      ③(2分)

(2)B和小车滑动时系统动量守恒,弹簧有最大弹性势能时,二者达到共同速度v

  ④  (2分) 

由能量守恒可得:⑤[来源:学+科+网]

解得:EP=0.8 J⑥(4分)

(3)B和小车相对静止时二者达到共同速度v ,由能量守恒可得:

⑦(2分)

则B距离小车左端的距离为S=2L- S总⑧(2分)

S=0.16m⑨(3分)

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