如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-10-28 08:42:00 高中物理

如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A以速度v0=10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1 kg,g取10 m/s2.求:

1

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;

②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

【答案】

①2 m/s②39 J

【解析】

(1)A、B组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统动量守恒,弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,根据动量守恒得:

mv0=(M+m) v ……………①

解得: 1

代入数据得木块A的速度大小:v=2m/s ……………②

(2)木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大。

根据能量守恒定律可得:

最大弹性势能为:Ep=2mv02 -3(M+m) v2-Q ………………③

该过程由于摩擦产生的热量Q=μmgL ………………④

代入数据解得:Ep= 39J ………………⑤

版权声明

声明:有的资源均来自网络转载,版权归原作者所有,如有侵犯到您的权益 请联系本站我们将配合处理!

下一篇 :返回列表

分享: