解题思路:(1)滑块A匀速下滑时,合力为零,分析受力情况,由平衡条件求解动摩擦系数;
(2)撤去F后,滑块A做匀加速运动,根据动能定理求出滑块A滑到斜面底端时的速度大小,两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,根据系统的动量守恒和机械能守恒求解弹簧的最大弹性势能.
(1)滑块A匀速下滑时,受重力mg、恒力F、斜面支持力FN和摩擦力Fμ作用,由平衡条件有:
mgsin37°=μFN
FN=mgcos37°+F
即mgsin37°=μ(mgcos37°+F)
化简后得μ=[mgsin37°/mgcos37°+F]
代入数据解得动摩擦因数μ=0.5
(2)撤去F后,滑块A匀加速下滑,由动能定理有:
(mgsin37°-μmgcos37°)L=[1/2m
v21]
代入数据得v1=2m/s
两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,设共同速度为v2,由动量守恒和能量守恒定律有:
mv1=(m+m)v2
Ep=[1/2m
v21]−
1
2(2m)
v22
联立解得Ep=1J
答:
(1)滑块与粗糙斜面间的动摩擦系数是0.5.
(2)滑块A与C接触后粘连在一起,此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能是1J.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
考点点评: 本题是平衡条件和动能定理的综合应用,按程序法进行分析研究,抓住弹簧具有最大弹性势能时,两滑块的速度相等这个临界条件是解题的关键.