(2009•崇文区一模)如图所示,质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触(不拴接),轻弹簧左端固

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  • 解题思路:(1)根据能量守恒求解弹簧的最大弹性势能(2)物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止由动量守恒求解小车最后的速度(3)P与Q碰撞前后动量守恒列出等式,由动能定理求出物块P与滑块Q碰后速度,再由牛顿第二定律和运动学公式求解.

    (1)设弹簧的最大弹性势能为Epm

    根据能量守恒得μ1m1g(sBA+sAC)=Epm−

    1

    2m1

    v2c①

    得Epm=5.8J

    (2)设物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止,其共同速度为v

    由动量守恒m1vc=(m1+m2+M)v②

    v=0.4m/s

    (3)设物块P与滑块Q碰后速度分别为v1和v2,P与Q在小车上滑行距离分别为S1和S2

    P与Q碰撞前后动量守恒m1vc=m1v1+m2v2

    由动能定理 μ2m1gS12m2gS2=[1/2m1

    v21+

    1

    2m2

    v22−

    1

    2(m1+m2+M)v2④

    由③④式联立得v1=1m/s

    v2=2m/s

    方程的另一组当 v2′=

    2

    3m/s时,v1′=

    5

    3m/s,v1′>v2′不合题意舍去.

    设滑块Q与小车相对静止时到桌边的距离为S,Q 在小车上运动的加速度为a

    由牛顿第二定律-μ2m2g=ma

    a=-1m/s2

    由匀变速运动规律S=

    v22−v2

    2a]

    S=1.92m

    答:(1)弹簧的最大弹性势能是5.8J;

    (2)小车最后的速度v是0.4m/s;

    (3)滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离是1.92m.

    点评:

    本题考点: 弹性势能;牛顿第二定律.

    考点点评: 本题综合考查了动能定理、动量守恒定律以及能量守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,关键需理清运动过程,选择合适的规律进行求解.

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