题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车，在车上左端放有一质量m_B=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面，现有另一质量m_A= 2.0kg的木块A，从左侧光滑水平面上以v₀=3.0m/s向右运动，然后与B发生碰撞，设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离，已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m，重力加速度为g=10m/s²，木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。（结果保留两位有效数字）求：
（1）木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。
（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。
（3）最终木块B与平板车左端的距离。

答案

（1）（2）E_P="0.8" J（3）S=0.16m

解析

设向右为正方向
（1） A、B碰撞瞬间动量守恒、机械能守恒： ①（2分）
  ②（2分）
解得：     ③（2分）
（2）B和小车滑动时系统动量守恒，弹簧有最大弹性势能时，二者达到共同速度v
 ④ （2分） 
由能量守恒可得：⑤
解得：E_P="0.8" J⑥（4分）
（3）B和小车相对静止时二者达到共同速度v ，由能量守恒可得：
⑦（2分）
则B距离小车左端的距离为S="2L-" S_总⑧（2分）
S=0.16m⑨（3分）