题目
如图16-5-7所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的挡板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点.A与B碰撞的时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧.已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求: 图16-5-7 (1)物块A在挡板B碰撞瞬间的速度v的大小; (2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep(设弹簧处于原长时弹性势能为零).
答案:(1) (2) 解析: (1)由机械能守恒定律,有 . (2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力,由动量守恒,有 m1v=(m1+m2)v′ A、B克服摩擦力所做的功 W=μ(m1+m2)gd 由能量守恒定律,有 解得.