Question

【题目】水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态。可视为质点的滑块以v0=1m/s的速度通过水平面上的A点时立即施加一水平向左的外力，外力的功率恒为P=12w，经时间t=2.5s接触弹簧，A点距弹簧原长末端的距离为L1=5.75m。当滑块接触弹簧的瞬间立即撤去外力作用，滑块继续压缩弹簧，最后被弹回到水平面上的B点停下。已知滑块的质量为m=2kg，B点距弹簧原长末端的距离为L2=1.00m，滑块被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=2m/s，水平向右。弹簧的形变量在弹性限度内，g=10m/s2．求：

（1）滑块和地面间的动摩擦因数；

（2）弹簧被压缩的最大距离。

Answer 1

【答案】（1）0.2；（2）0.5m

【解析】

（1）对滑块被弹回离开弹簧后到B点停止的运动过程只有摩擦力做功，故由动能定理可得：

所以，滑块和地面间的动摩擦因数为：=0.2；

（2）对滑块由A点开始到滑块被弹回离开弹簧的运动过程，弹簧弹力做功为零，故只有摩擦力和外力做功；

设弹簧被压缩的最大距离为x，那么，由动能定理可得：

；

解得：；

答：（1）滑块和地面间的动摩擦因数为0.2；

（2）弹簧被压缩的最大距离为0.5m。