问题 问答题

如图,质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上,木板右端B点固定一根轻质弹簧,弹簧自由端在C点,C到木板左端的距离L=0.5m,质量为m=1kg的小木块(可视为质点)静止放在木板的左端,木块与木板间的动摩擦因数为,木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用一段时间后撤去,恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧最大压缩量x = 5cm,。求:

(1) 水平恒力F作用的时间t

(2) 拆去F后,弹簧的最大弹性势能Ep

(3) 整个过程产生的热量Q

答案

(1)(2)(3)1.4J

(1)对m  (1分)   (1分)

M     (1分)   (1分)

m运动至C时:(1分)  解得: (1分)

(2)m运动至C时,两物体速度: 

m (1分)

M  (1分)

弹簧被压至最短时,二者具有共同速度v

     (3分)

对系统:  (3分)

解得:  (1分)

(3)假设最终m没从AB滑下,由动量守恒可知最终共同速度仍为  (1分)

m相对AB向左运动的位移为s,则:

  解得:  (2分)

可知:,故上面假设正确。 (1分)

全过程产热: (1分)

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