如图所示,质量M=0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙.在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量

如图所示,质量M=0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙.在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量m=0.2kg的滑块,弹簧为原长时,滑块位于C处(滑块可以视为质点),车的上表面AC部分为光滑水平面,CB部分为粗糙水平面.CB长l=1m、与滑块的摩擦因数μ=0.4.水平向左推动滑块,将弹簧压缩,然后再把滑块从静止释放,在压缩弹簧过程中推力做功2.5J,滑块释放后将在车上往复运动,最终停在车上某处.设滑块与车的B端碰撞时机械能无
损失,g取10m/s2,求:
(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度大小;
(2)小车和滑块最终的速度多大,方向如何?
(3)滑块停在车上的位置离B端多远?
安安稳稳 1年前 已收到1个回答 举报

壹v壹 幼苗

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解题思路:(1)释放滑块后,弹簧对滑块做功,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,由机械能守恒定律可以求出滑块的速度.
(2)滑块与车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律求出它们的共同速度.
(3)由能量守恒定律求出滑块在车上滑行的距离.

(1)由功能关系得Ep=W=2.5J
对滑块和弹簧组成的系统,由机械能守恒得:Ep=[1/2]mv02
解得 v0=5m/s
(2)滑块与车组成的系统动量守恒,则得:mv0=(M+m)v,
解得:车与滑块的共同速度v=1m/s,方向水平向右
(3)对车与滑块组成的系统,由能量守恒定律得
μmgs=[1/2]m v02-[1/2](M+m)v2
解得 s=2.5m
则得 s=2.5l,即滑块将停在车上CB的中点距B端0.5m处
答:
(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度大小是5m/s;
(2)小车和滑块最终的速度大小是1m/s,方向水平向右.
(3)滑块停在车上的位置离B端0.5m.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 分析清楚物体运动过程,应用动能定理、能量守恒定律、动量守恒定律即可正确解题.

1年前

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