如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车,小车左端有一质量也是m的物块(物块可视为质点).车的右壁固定有一

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  • 解题思路:①物块从左端向右运动到小车右壁的过程中,物块与车组成的系统动量守恒,系统减少的机械能等于克服摩擦力做的功,由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块的初速度.②在整个过程中,系统动量守恒,由动量守恒定律、能量守恒定律列式即可求解.

    ①物块刚好能与小车右壁的弹簧接触时两者速度相同,设刚接触弹簧时速度为v.取向右为正方向,以物块和小车组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得:

    mv0=2mv…①

    由能量关系有:[1/2m

    v20]-[1/2•2mv2=μmgL…②

    联立①②解得:v0=2

    μgL]

    ②物体最终速度为v1

    由动量守恒定律得:mv0=2mv1…③

    由能量关系有:[1/2m

    v20]+Ep=2μmgL+[1/2•2mv12…④

    联立③④解得:Ep=μmgL

    答:①物块的初速度v0为2

    μgL]

    ②弹簧锁定时的弹性势能Ep为μmgL.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;功能关系;机械能守恒定律.

    考点点评: 本题分析清楚物块与小车的运动过程是正确解题的关键.要知道解除弹簧的锁定后,系统水平方向所受合力为零,遵守水平方向动量守恒和能量守恒,再正确运用这些规律求解.

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