Question

如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m,長度為的小車，小車左端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)點的物塊，車子的右擘固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長度與車長相比可忽略），物塊與小車間動摩擦因數(shù)為，整個系統(tǒng)處于靜止。現(xiàn)在給物塊一個水平向右的初速度，物塊剛好能與小車右壁的彈簧接觸，此時彈簧鎖定瞬間解除，當物塊再回到左端時，與小車相對靜止。求：

（1）物塊的初速度。

（2）彈簧的彈性勢能E。

 

Answer 1

（1）（2）

解析:（1）由動量守恒定律得：       （2分）

由能量關系有：      （2分）

解得：       （2分）

（2）物體最終速度為，由動量守恒定定律得：     （2分）

由能量關系有：     （2分）

本題考查動量守恒定律，應用該定律解題時要先選取研究對象，判斷動量是否守恒，確定初末狀態(tài)和動量，列公式求解，本題中系統(tǒng)動量守恒但能量不守恒，系統(tǒng)動能的減小量全部轉化為摩擦熱