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如图所示,质量为2m的木板,静置在光滑的水平面上,木板左端固定着一根劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的自由端到木块左端的距离为L.木块质量为m,从木板右端以水平速度v0开始沿木板向左端滑行,最终回到木板右端刚好不从木板滑动,设木块与木板间的动摩擦因数为μ,求:

(1)木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能.

(2)弹簧对小车的最大弹力为多大?

 

答案:
解析:

(1)弹簧压缩到最短时,物块与木块共速由动量守恒定律得:弹簧恰好运动到木板右端末端下来,则此时也共速,同理得

设木块从开始到使弹簧压缩最短过程中摩擦对系统做功WFf,则后一阶段对系统做功也为WFf.

由功能关系:

(2)设弹簧最大压缩量为x,则木块相对木板运动的最大位移为L+x,做

 


提示:

动量守恒定律

 


练习册系列答案
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如图所示,质量为2m和m的可看做质点的小球A、B,用不计质量不可伸长的细线相连,跨在固定的光滑圆柱两侧,开始时,A球和B球与圆柱轴心同高,然后释放A球,则B球到达最高点时速率是多少?

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如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计,在已知水平恒力F的作用下,A、B一起做匀加速直线运动,则A对B的作用力大小为
F
3
F
3
,B对A的作用力大小为
F
3
F
3

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如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动.则由A和B组成的整体的加速度是
F
3m
F
3m
,A对B的作用力为
F
3
F
3

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精英家教网如图所示,质量为2m的物块A与水平地面的动摩擦因数为μ,质量为m的物块B与地面的摩擦不计,在大小为F的水平推力作用下,A、B一起向右做加速运动,则A和B之间的作用力大小为(  )
A、
μmg
3
B、
2μmg
3
C、
2F-4μmg
3
D、
F-2μmg
3

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精英家教网如图所示,质量为2m的木板,静止放在光滑的水平面上,木板左端固定着一根轻质弹簧,一质量为m的小木块(大小不计)从木板右端以末知速度v0开始沿木板向左滑行,最终回到木板右端刚好末从木板右端刚好末从木板滑,若在小木块压缩弹簧过程中,弹簧具有最大弹性势能为Ep,小木块与木板间滑动摩擦力的大小保持不变,求未知速度v0的大小.

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