Question

如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右擘固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为，整个系统处于静止。现在给物块一个水平向右的初速度，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止。求：

（1）物块的初速度。

（2）弹簧的弹性势能E。

 

Answer 1

（1）（2）

解析:（1）由动量守恒定律得：       （2分）

由能量关系有：      （2分）

解得：       （2分）

（2）物体最终速度为，由动量守恒定定律得：     （2分）

由能量关系有：     （2分）

本题考查动量守恒定律，应用该定律解题时要先选取研究对象，判断动量是否守恒，确定初末状态和动量，列公式求解，本题中系统动量守恒但能量不守恒，系统动能的减小量全部转化为摩擦热