问题 多选题

如图所示,一块质量为M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个小弹簧.一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度υ0从木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在木板的右端.根据上述情景和已知量,可以求出(  )

A.弹簧的劲度系数

B.弹簧的最大弹性势能

C.木板和小物块之间的动摩擦因数

D.木板和小物块组成的系统最终损失的机械能

答案

小木块m与长木板M构成的系统动量守恒,设小木块滑到最左端和最右端的速度分别为v1、v2,由动量守恒定律,

小木块从开始位置滑动到最左端的过程,

mv0=(m+M)v1

小木块从开始位置滑动到最后相对长木板静止过程,

mv0=(m+M)v2

解得

v1=

mv0
m+M
           ①

v2=

mv0
m+M
          ②

小木块滑动到最左端的过程中,由能量守恒定律,

Epm+Q+

1
2
(m+M)v2=
1
2
mv2

Q=fL               ④

小木块从开始滑动到最右端的过程中,由能量守恒定律,

Q′+

1
2
(m+M)v2=
1
2
mv2   ⑤

Q′=f(2L)        ⑥

由①~⑥式,可以解出Epm、Q′,故BD正确;

由于缺少弹簧的压缩量和木板长度,无法求出弹簧的劲度系数和滑动摩擦力,故AC错误;

故选BD.

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