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【题目】如图所示,光滑水平面上的木板右端,有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M3.0 kg,质量m1.0 kg的铁块以水平速度v04.0 m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为(  )

A. 4.0 J B. 6.0 J

C. 3.0 J D. 20 J

【答案】C

【解析】试题分析:铁块从木板的左端沿板面向右滑行,当铁块与木板的速度相同时,弹簧压缩最短,其弹性势能最大.根据能量守恒列出此过程的方程.从两者速度相同到铁块运动到木板的左端过程时,两者速度再次相同,根据能量守恒定律再列出整个过程的方程.根据系统动量守恒可知,两次速度相同时,铁块与木板的共同速度相同,根据动量守恒定律求出共同速度,联立求解弹簧具有的最大弹性势能.

设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,铁块相对木板向右运动时,相对滑行的最大路程为L,摩擦力大小为Ff,根据能量守恒定律得

铁块相对于木板向右运动过程

铁块相对于木板运动的整个过程

又根据系统动量守恒可知,

联立得到C正确

练习册系列答案
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A.煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动

B.小车一直做加速度不变的匀加速直线运动

C.煤块在3s内前进的位移为9m

D.小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为2.8m

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A在B位置小球动能最大

B在C位置小球动能最大

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D从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

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(1)输电电路如图下所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;

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C. 可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小

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