题目内容
【题目】如图所示，质量M=4kg的小车静止放置在光滑水平面上，小车右端B点固定一轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到小车左端A的距离L=lm，质量m=lkg的铁块（可视为质点）静止放在小车的最左端A点，小车和铁块之间动摩擦因数μ=0.2，小车在F=l8N的水平拉力作用下水平向左运动。作用一段时间后撤去水平拉力，此时铁块恰好到达弹簧自由端C点。此后运动过程中弹簧最大压缩量x=5cm，g取10m/s2，求：
（1）水平拉力F的作用时间及所做的功；
（2）撤去F后弹簧的最大弹性势能。
【答案】（1）36J（2）1.5J
【解析】（1）设水平拉力F的作用时间为t，在t时间内铁块加速度为
、位移为
，小车加速度为
、小车位移为
，
对m： 
， 
对M： 
， 
解得： 
水平拉力F所做功： 
解得： 
（2）设撤去拉力时铁块速度为
，小车速度为
， 
， 
当弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，铁块与车共速，设速度为v，此时由动量守恒定律得：
设弹簧最大弹性势能为
： 
解得： 
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