[题目]如图所示.一小车置于光滑水平面上.轻质弹簧右端固定.左端栓连物块b.小车质量M＝3 kg.AO部分粗糙且长L＝2 m.动摩擦因数μ＝0.3.OB部分光滑．另一小物块a.放在车的最左端.和车一起以v0＝4 m/s的速度向右匀速运动.车撞到固定挡板后瞬间速度变为零.但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度.弹簧始终� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b，小车质量M＝3 kg，AO部分粗糙且长L＝2 m，动摩擦因数μ＝0.3，OB部分光滑．另一小物块a，放在车的最左端，和车一起以v0＝4 m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a、b两物块视为质点，质量为m＝1 kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动(g取10 m/s2)．求：

(1)物块a与b碰后的速度大小；

(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离；

(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离．

【答案】(1)1 m/s　(2) 　(3)0.125 m

【解析】试题分析：（1）对物块a，由动能定理得：

代入数据解得a与b碰前速度：；

a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：，代入数据解得：；

（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，

代入数据解得：，

对小车，由动能定理得：，

代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：；

（3）由能量守恒得：，

解得滑块a与车相对静止时与O点距离：；

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①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为_____ m/s，小车的加速度大小为__________m/s2．（结果均保留二位有效数字）

②在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如图3所示）．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．_________

③在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（4），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_____．

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