Question

如图所示，光滑的水平面上有一辆小车，其水平上表面AB段光滑，BC段粗糙．小车左端一固定挡板，挡板上连一根较短的轻弹簧．第一次使小车固定，将一铁块靠在弹簧上（不拴接）使弹簧压缩一定程度后将铁块由静止释放，弹簧将铁块弹开后，铁块恰好滑到小车右端C点停止，第二次小车不固定，仍将铁块靠在弹簧上压缩弹簧到同样程度后，同时由静止释放小车和铁块，铁块将（　　）

A．还是滑到C点停止

B．滑到BC间停住

C．会冲出C点落到车外

D．上述三种情况都有可能

Answer 1

分析：第一次使小车固定，根据能量守恒，得出BC间的距离与弹簧弹性势能的关系；当小车不固定时，根据系统的动量守恒和能量守恒，得到铁块与小车的相对位移大小，即可判断铁块停止的位置．

解答：解：设BC=s，铁块的质量为m，小车的质量为M，铁块与小车间的动摩擦因数为μ，弹簧的弹性势能为E_P．
第一次使小车固定，根据能量守恒，得：E_P=μmgs；
二次小车不固定，设铁块相对于小车的位移为x．相对静止时共同速度为v．
根据系统的动量守恒和能量守恒得：
  0=（m+M）v
 E_P=

1

2

（M+m）v²+μmgx
联立以上三式得：x=s
故铁块仍滑到C点停止．
故选A

点评：本题关键根据系统的动量守恒和能量守恒列式，求出铁块和小车的相对位移，进行分析．