水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力

◎ 题目

水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力做的功是6 J,撤去推力后,P沿桌面滑到一辆停在光滑水面地面、紧靠水平桌边缘的平板小车Q上,小车的上表面与桌面在同一水平面上,已知P的质量为m=1 kg,Q的质量为M=4 kg,A、B间距L1=20 cm,A离桌边沿C的距离L2=60 cm,P与桌面间的动摩擦因数为μ1=0.4,g=10 m/s2,物块P滑出小车Q时的速度v1=0.8 m/s,小车Q长L3=50 cm。求:
(1)小物块P在桌边沿C的速度大小vC=?
(2)小物块P与小车Q上表面间的动摩擦因数μ2=?
(3)小物块P在小车上表面上运动的过程中,小车通过的距离?

◎ 答案

解:(1)滑块在从A到B、B到A、A到C的整个过程中,设弹簧做功为W1,外力做功为W2,摩擦力做功为W3,则
W1=0
W2=6J
W3= -μ1mg(L1+L1+L2)= -4 J
根据功能关系有:W1+W2+W3=mv-0
解得vC=2 m/s
(2)设物块滑出小车后小车的速度为v2,根据动量守恒定律mvC=mv1+Mv2
解得v2=0.3m/s
由能量守恒得
解得μ2=0.3
(3)设小车的加速度为a,通过的距离为l,则m/s2
=2aL,得m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【功能关系】,【动量守恒定律的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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