Question

如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M=2m的L型小车，车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧，弹簧中储存的弹性势能为E_p，弹簧处于自然状态时将伸长到O点，小车在O点的右侧上表面光滑而左侧上表面粗糙且足够长，小车上有一质量为m的物块A，刚好与弹簧接触但不连接，在地面上有一固定的挡板P，P与小车右端接触但不粘连。在某一时刻，弹簧突然解除锁定，求：

（1）物块A与弹簧分离时的速度v₀；

（2）小车运行的最大速度v；

（3）系统克服摩擦而产生的热量Q。

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】（1）对A和弹簧有： 

（2）对系统由动量守恒得：

（3）对系统由能量守恒得：