如图所示,在光滑水平地面上,有一质量 m 1 = 4.0kg的平板小车,小车的右端有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细
1个回答

(1) E P=3.6J

(2)车面 A 点左侧粗糙部分的长度应大于0.90m。

(1)小车与墙壁碰撞后向左运动,木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时,二者速度相等,此时弹簧的弹性势能最大,此过程中,二者组成的系统动量守恒,设弹簧压缩至最短时,小车和木块的速度大小为 v ,根据动量守恒定律有:

m 1v 1- m 2v 0=( m 1+ m 2) v , ①

解得 v =0.40m/s。 ②

设最大的弹性势能为 E P,根据机械能守恒定律可得

E P=

m 1v 1 2+

m 2v 0 2

( m 1+ m 2) v 2, ③

由②③得 E P=3.6J。 ④

(2)根据题意,木块被弹簧弹出后滑到 A 点左侧某处与小车具有相同的速度 v’ 时,木块将不会从小车上滑落, 此过程中,二者组成的系统动量守恒,故有 v’ = v= 0.40m/s,⑤

木块在 A 点右侧运动过程中,系统的机械能守恒,而在 A 点左侧相对滑动过程中将克服摩擦阻力做功,设此过程中滑行的最大相对位移为 L ,根据功能关系有

μm 2gL =

m 1v 1 2+

m 2v 0 2

( m 1+ m 2) v’ 2

解得 L= 0.90m, ⑦

即车面 A 点左侧粗糙部分的长度应大于0.90m。

相关问题