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    （9分）如图所示，在光滑水平地面上，有一右端装有固定的竖直挡板的平板小车质量

    m1＝4.0kg，挡板上固定一轻质细弹簧．位于小车上A点处的质量为m2＝1.0 kg的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0＝2.0 m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1＝1.0 m/s的速度水平向左运动，取g＝10 m/s2。求：

    (i)小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；

    (ii)若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能。

     

    【答案】

    （1） （2）

    【解析】

    试题分析：（ⅰ）以v1的方向为正方向，则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为????? ?????????? ①? 　　　2分

    （ⅱ）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，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力的作用下，做变速运动，当两者具有相同速度时，二者相对静止。整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒

    设小车和木块相对静止时的速度大小为v，根据动量守恒定律有

    ???????????? 　②　　　　　2分

    解得?????? ??????????? ③　　　　　1分

    当小车与木块首次达到共同速度时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大

    设最大弹性势能为EP，根据机械能守恒定律可得

    ???? ④　　　　　2分

    　　　　　?? ⑤　　　　　2分

    考点：动量定理? 动量守恒定律

     

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    （1）A运动的速度vA=？
    （2）小铁块C刚离开A时的速度vC′=？

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    精英家教网如图所示，在光滑水平面上放有质量为2kg的长木板B，模板B右端距竖直墙s=4m，木板B上有一质量为1kg的金属块A，金属块A和木版B间滑动摩擦因数μ=0.20．开始A以υo=3m/s的初速度向右运动，木板B很长，A不会从B上滑下，木板B与竖直墙碰撞后以碰前速率返回，且碰撞时间极短．g取10m/s2．求
    （1）木半B碰墙前，摩擦力对金属块A做的功
    （2）A在B上滑动过程中产生的热量
    （3）A在B上滑动，A相对B滑动的路程L．

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    （1）2s内木板A的位移与2s末木板A的速度；
    （2）要使B在A上运动的对地加速度是A对地加速度的2倍则加在物块上水平向右的拉力应为多大？

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