如图,质量为M的平板车静止在光滑的水平地面上,小车的左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿车板向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能达到小车的左端。试求: 弹簧获得的最大弹性势能。

admin2016-03-07  17

问题 如图,质量为M的平板车静止在光滑的水平地面上,小车的左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿车板向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能达到小车的左端。试求:

弹簧获得的最大弹性势能。

选项

答案从木块开始运动到弹簧压缩到最短时,系统损失的机械能转化成克服摩擦力做功Wf,弹簧获得的弹性势能为EP, 则有[*](M+m)v2+EP+Wf ① 从木块开始运动到木块恰好返回到小车的左端时,弹簧的弹性势能为零,系统损失的机械能全部转化为木块往返过程中克服摩擦力所做的功2Wf, 则[*](M+m)v2+2Wf ② 而I=mv0 ③ 联立①②③得,EP=[*]

解析
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