如圖所示，質(zhì)量M=4kg的木板AB靜止放在光滑水平上，木板右端B點(diǎn)固定著一根輕質(zhì)彈簧，彈簧自由端在C點(diǎn)，C到木板左端的距離L=0.5m，質(zhì)量m=1kg的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在木板的左端，其與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用時(shí)間t后撤去，恒力F撤去時(shí)小木塊恰好到達(dá)彈簧的自由端C處，此后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大壓縮量x=5cm，取g=10m/s2。試求：

   （1）水平恒力F作用的時(shí)間；
   （2）彈簧的最大彈性勢(shì)能；

   （3）通過計(jì)算確定小木塊最終停在C點(diǎn)的左邊還是右邊，并求出整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的熱量。

（1）木板向左作初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，而小木塊在摩擦力的作用下也做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，M，m的加速度分別為，由牛頓第二定律得 ① ②解①②是撤去F時(shí)，木塊剛好運(yùn)動(dòng)到C處，則運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得=（2）撤去力F時(shí)，M、m的速度分別為v1、v2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得③撤去力F時(shí)，因M的速度大于m的速度，木塊將壓縮彈簧，m加速，M減速，當(dāng)它們具有共同速度v時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，設(shè)為Ep，將木塊和木板及彈簧視為系統(tǒng)，規(guī)定向左為正方向，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有 ④系統(tǒng)從撤去力F后到其有共同速度，由能量守恒定律得 ⑤解③④⑤得木板壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.3J（3）假設(shè)木塊相對(duì)木板向左滑動(dòng)離開彈簧后系統(tǒng)又能達(dá)到同共速度v′，相對(duì)向左滑動(dòng)的距離為s由動(dòng)量守恒定律得： ⑥由能量守恒定律得： ⑦解⑥⑦得：s=0.15m ⑧由于x+L>s且s>x，故假設(shè)成立所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=4.0kg的物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，物體在與地面成θ=37°的恒力F作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)0.20s撤去F，又經(jīng)過0.40s物體剛好停下．（sin37°=0.60）求：
（1）撤去F后物體運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大��；
（2）撤去F時(shí)物體的速度；
（3）F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．初始時(shí)刻，A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板．已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2．求：
（1）A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和aB的大小與方向；
（2）A相對(duì)地面速度為零時(shí)，B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移x；
（3）木板B的長(zhǎng)度l．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?重慶一模）如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上．滑板右端固定著一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑．可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A質(zhì)量m=1.0kg，靜止于滑板的左端．滑板B受水平向左的恒力F=14.0N，作用一定時(shí)間后撤去該力，此時(shí)木塊A恰好運(yùn)動(dòng)到滑板C處（g取10.0m/s2）．試求：
（1）恒力F的作用時(shí)間t；
（2）彈簧貯存的最大彈性勢(shì)能；
（3）彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A、B速度各多大？分析論證A能否從B上落下？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量M=2.0kg的小鐵塊靜止于水平軌道AB的A端．導(dǎo)軌及支架ABCD形狀及尺寸如圖所示，質(zhì)量m=4.0kg．它只能繞通過支架D點(diǎn)垂直于紙面水平轉(zhuǎn)動(dòng)，其中心在圖中的O點(diǎn)，現(xiàn)有一細(xì)線沿導(dǎo)軌拉小鐵塊，拉力F=12N，小鐵塊和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50．g取10m/s2從小鐵塊運(yùn)動(dòng)時(shí)起，導(dǎo)軌（及支架）能保持靜止的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg，長(zhǎng)L=4.0m的木板B靜止在光滑水平地面上，木板右端與豎直墻壁之間距離為s=6.0m，其上表面正中央放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．現(xiàn)用大小為F=18N的推力水平向右推B，兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，作用1s后撤去推力F，通過計(jì)算可知，在B與墻壁碰撞時(shí)A沒有滑離B．設(shè)B與墻壁碰撞時(shí)間極短，且無(wú)機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2．求A在B上滑動(dòng)的整個(gè)過程中，A，B系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能增量．

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