Question

如圖所示，光滑水平面上的木板右端，有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量M=3.0kg。質(zhì)量m=1.0kg的鐵塊以水平速度=4.0m/s，從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端．則在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為

A．３.0J

B．4.0J

C．6.0J

D．20J

Answer 1

A

解析試題分析：據(jù)題意，當(dāng)m向右運(yùn)動(dòng)過程中，由于摩擦力作用，m做減速運(yùn)動(dòng)，M做加速運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧過程也是由于彈力作用，繼續(xù)類似運(yùn)動(dòng)，知道兩者速度相等時(shí)，彈簧壓縮到最短，設(shè)此時(shí)速度為v₁，據(jù)動(dòng)量守恒定律有：，計(jì)算得：，此后m在彈力作用下減速運(yùn)動(dòng)M加速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后在摩擦力作用下，m做加速運(yùn)動(dòng)而M作減速運(yùn)動(dòng)，知道兩者速度相等時(shí)相等靜止，設(shè)此時(shí)速度為v₂，據(jù)動(dòng)量守恒定律有：，計(jì)算得：，則m從左端運(yùn)動(dòng)到把彈簧壓縮到最短過程中有據(jù)能量守恒定律有：，m從左端運(yùn)動(dòng)到再次回到左端過程中據(jù)能量守恒定律有：，最后計(jì)算得最大彈性勢(shì)能為3J，則A選項(xiàng)正確。
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律的應(yīng)用。