题目内容
放在光滑水平面上的长木板,右端用细线系在墙上,如图3所示,左端固定一个轻弹簧,质量为
的小球,以某一初速度在光滑木板上表面向左运动,且压缩弹簧,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为
,这时细线被拉断,
为使木板获得的动能最大,木板的质量应等于多少?
其最大动能为多少?
【小题1】![]()
【小题2】![]()
解析:
【小题1】
先进行状态分析,当小球碰到弹簧后,小球将减速,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为
,即表示:
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细线断后,小球继续减速,木板加速,且弹簧不断伸长,以整体来看,系统的机械能守恒,若小球的速度减小为0时,弹簧恰好变成原长状态,则全部的机械能就是木板的动能,此时木板获得的动能最大.
系统所受的合外力为0,故动量守恒,
【小题2】![]()
且![]()
解得
,
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