如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5
| 如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，可视为质点的小木块A质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2．当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后，撤去F，这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中的最大压缩量为x=5cm．g取10m/s 2 ，求： （1）水平恒力F的作用时间t （2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中系统产生的热量．  |
赞 callcool 幼苗
共回答了15个问题采纳率：93.3% 举报
（1）木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：
a A =
μmg
m =μg=2m/ s 2
a B =
F-μmg
M =3m/ s 2
根据题意有：s B -s A =L，即
1
2 a B t 2 -
1
2 a A t 2 =L
代入数据得：t=1s
（2）1秒末木块A和滑板B的速度分别为：v A =a A t=2m/s，v B =a B t=3m/s
当木块A和滑板B的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能．
根据动量守恒定律有mv A +Mv B =（m+M）v
由能的转化与守恒得：
1
2 m v A 2 +
1
2 M v B 2 =
1
2 (m+M) v 2 + E P +μmgx
代入数据求得最大弹性是能E P =0.3J
（3）二者同速之后，设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v′，相对木板向左滑动距离为s，有
m v A +M v B =(m+M) v / ，解得：v=v′
由能的转化与守恒，E P =μmgs得，s=0.15m
由于x+L＞s且s＞x，故假设成立
整个过程系统产生的热量为Q=μmg（L+s+x）=1.4J
答：（1）水平恒力F的作用时间t为1s．（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为0.3J；（3）整个运动过程中系统产生的热量是1.4J．
a A =
μmg
m =μg=2m/ s 2
a B =
F-μmg
M =3m/ s 2
根据题意有：s B -s A =L，即
1
2 a B t 2 -
1
2 a A t 2 =L
代入数据得：t=1s
（2）1秒末木块A和滑板B的速度分别为：v A =a A t=2m/s，v B =a B t=3m/s
当木块A和滑板B的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能．
根据动量守恒定律有mv A +Mv B =（m+M）v
由能的转化与守恒得：
1
2 m v A 2 +
1
2 M v B 2 =
1
2 (m+M) v 2 + E P +μmgx
代入数据求得最大弹性是能E P =0.3J
（3）二者同速之后，设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v′，相对木板向左滑动距离为s，有
m v A +M v B =(m+M) v / ，解得：v=v′
由能的转化与守恒，E P =μmgs得，s=0.15m
由于x+L＞s且s＞x，故假设成立
整个过程系统产生的热量为Q=μmg（L+s+x）=1.4J
答：（1）水平恒力F的作用时间t为1s．（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为0.3J；（3）整个运动过程中系统产生的热量是1.4J．
1年前
2
可能相似的问题
-
1年前5个回答
-
1年前1个回答