题目内容

6.如图所示,水平地面上固定一斜面体,其底部与水平面平滑连接,h=0.8m,L=1m,斜面上有一质量为m=4kg的木块A,木块A与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6,质量为M=6kg的木块B静止在水平面上,木块B上面定着一个轻弹簧,不计A、B与地面的摩擦,木块A从斜面顶端由静止滑下并与木块B发生弹性碰撞,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木块A第一次滑到斜面底端的速度;
(2)运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep.

分析 (1)根据动能定理求木块A第一次滑到斜面底端的速度;
(2)当A与B的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求弹簧的最大弹性势能Ep.

解答 解:(1)设斜面的倾角为θ.木块A在斜面下滑的过程,由动能定理得:
     mgh-μmgcosθ•$\frac{L}{cosθ}$=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据解得:木块A第一次滑到斜面底端的速度 v0=2m/s
(2)木块A与木块B发生弹性碰撞,取水平向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:
    mv0=(M+m)v
    $\frac{1}{2}$mv02=Ep+(M+m)v2
代入数据解得:Ep=4.8J
答:
(1)木块A第一次滑到斜面底端的速度是2m/s;
(2)运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep是4.8J.

点评 解决本题的关键要理清两个木块的运动情况,知道弹性碰撞遵守两大守恒定律:动量守恒定律和机械能守恒定律,解题时要选取正方向.

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