(2014•宁夏二模)如图所示,质量为M=0.8kg的小车静止在光滑水平面上,左侧紧靠竖直墙;在车的左端固定着弹簧的一端

(2014•宁夏二模)如图所示,质量为M=0.8kg的小车静止在光滑水平面上,左侧紧靠竖直墙;在车的左端固定着弹簧的一端,现用一质量m=0.2kg的滑块压缩弹簧(不连接),外力做功W=2.5J.已知小车上表面AC部分为光滑水平面,CB部分为粗糙水平面,CB长L=1m,滑块与CB间的动摩擦因数μ=0.4.现将滑块由静止释放,设滑块与车的B端碰撞时机械能无损失,滑块在AC段离开弹簧.滑块在车上往复运动后,最终停在车上的某个位置,求该位置距B端多远?(g取10m/s2
弦七音 1年前 已收到1个回答 举报

QIANALEX 幼苗

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解题思路: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.
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.
由能量守恒定律求出滑块在车上滑行的距离.

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
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,
对车与滑块组成的系统,设滑块在粗糙的水平面上滑行的路程是s,由能量守恒定律得:
μmgs=[1/2]mv02-[1/2](M+m)v2
解得:s=

1
2×0.2×52−
1
2×(0.2+0.8)×12
0.4×0.2×10=2.5m,
滑块在粗糙的水平面上滑行的路程是2.5m,CB长L=1m,
x=2.5m-2×1=0.5m,即滑块将停在车上CB的中点距B端0.5m处
答: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;动能定理.

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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