分析 (1)系统动量守恒,应用动量守恒定律求出系统的速度,然后应用能量守恒定律求出弹簧的弹性势能;
(2)应用动能定理求出木块与木板速度相等时木块在木板上滑行的距离,然后根据该距离与木板的长度关系分析答题.
解答 解:(1)由于水平面光滑,因此小木块与长木板、弹簧组成的系统动量守恒,设弹簧具有最大弹性势能时,小木块和长木板具有共同的速度v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v,
解得:v=$\frac{m{v}_{0}}{m+M}=\frac{1×2.0}{1+1}=1$m/s,
根据能量守恒得,弹簧具有的最大弹性势能:Ep=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}(m+M){v}^{2}-μmgL$=$\frac{1}{2}×1×2.{0}^{2}-\frac{1}{2}×(1+1)×{1}^{2}-0.1×1×10×0.5=0.5$J.
(2)若滑块恰好滑到弹簧处,则:$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}(m+M){v}^{2}-{μ}_{1}mgL=0$
得:μ1=0.2
若滑块倍弹簧反弹后,恰好没有滑落,则相当于木板的路程是2L,则:$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}(m+M){v}^{2}-{μ}_{1}mg•2L=0$
得:μ1=0.1
可知要使滑块既能挤压弹簧,又能最终没有滑离木板,则物块与木板的动摩擦因数μ1的范围是0.1≤μ1≤0.2
答:(1)弹簧的最大弹性势能是0.5J;
(2)要使滑块既能挤压弹簧,又能最终没有滑离木板,则物块与木板的动摩擦因数μ1的范围是0.1≤μ1≤0.2.
点评 本题是一道综合题,难度较大,分析清楚物体的运动过程,然后应用动量守恒定律、能量守恒定律与动能定理可以解题.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | t1时刻开始进入水面 | B. | t2时刻开始进入水面 | ||
C. | t3时刻已浮出水面 | D. | 0~t2时间内,运动员处于失重状态 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 雾霾在大气中的漂移是布朗运动 | |
B. | 制作晶体管、集成电路只能用单晶体 | |
C. | 电场可改变液晶的光学性质 | |
D. | 地球大气中氢含量少,是由于外层气体中氢分子平均速率大,更易从地球逃逸 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 速度发生变化时其动能一定变化 | |
B. | 速度发生变化时其动能不一定发生变化 | |
C. | 速度不变时其动能一定不变 | |
D. | 动能不变时其速度一定不变 |
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