如圖所示，勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接質(zhì)量M=8kg的小車a，開(kāi)始時(shí)小車靜止，其左端位于O點(diǎn)，彈簧沒(méi)有發(fā)生形變，質(zhì)量m=1kg的小物塊b靜止于小車的左側(cè)，距O點(diǎn)s=3m，小車與水平面間的摩擦不計(jì)，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.2，取g=10m/s2，今對(duì)小物塊施加F=8N的水平恒力使之向右運(yùn)動(dòng)，并在與小車發(fā)生碰撞前的瞬間撤去該力，碰撞后小車做振幅A=0.2m的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。已知小車做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式為，彈簧的彈性勢(shì)能公式為（x為彈簧的形變量），則：

（1）物塊與小車碰撞前的瞬間的速度是多大？

（2）小車做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少？小車的最大速度為多大？

（3）小物塊最終停在距O點(diǎn)多遠(yuǎn)處？當(dāng)小物塊剛停下時(shí)小車左端運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的哪一側(cè)？

（1）碰撞前小物塊b的速度為v1 

由動(dòng)能定理 Fs μmgs = mv12/2  v1 = 6m/s

（2）彈簧的最大形變量x = A = 0.2m    

最大的彈性勢(shì)能為Epm = kA2/2 = 4J  

由機(jī)械能守恒定律kA2/2 = Mvm2/2    

小車的最大速度為vm = 1m/s         

（3）由動(dòng)量守恒定律 mv1 = mv2 +Mvm     v2 = -2m/s 

對(duì)小物塊由動(dòng)能定理   -μmgs1 = 0 mv22/2    s1 = 1m 

由動(dòng)量定理      -μmgt1 = 0 mv2   t1 = 1s        

小車做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期 T = 1.26s    

小車a在小物塊b停止時(shí)在o點(diǎn)的左側(cè)并向右運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?四川）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無(wú)形變．用水平力，緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無(wú)形變，用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止，撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，問(wèn)：
①撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度多大？
②物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多長(zhǎng)？
③物體從開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大值，發(fā)生的位移多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?湖南模擬）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直固定在水平面上，上端固定一質(zhì)量為m0的托盤，托盤上有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊．用豎直向下的力將原長(zhǎng)為l0的彈簧壓縮后突然撤去外力，則m即將脫離m0時(shí)的彈簧長(zhǎng)度為（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆江蘇省蘇州市高三第一學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示，勁度系數(shù)k＝100N/m的一根輕質(zhì)彈簧，右端固定在豎直墻壁上，左端連接一質(zhì)量m＝1.0kg的小物塊，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，小物塊靜止于O點(diǎn)，現(xiàn)將小物塊緩慢向左拉動(dòng)至A點(diǎn)后釋放，讓小物塊沿水平面向右運(yùn)動(dòng)起來(lái)，已知OA長(zhǎng)度L＝0.25m，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力可看成等于滑動(dòng)摩擦力的大小，g取10m/s2。

⑴試在坐標(biāo)紙中作出小物塊在由O移動(dòng)到A的過(guò)程中，彈簧彈力F隨伸長(zhǎng)量x變化的F-x圖象，類比于由v-t圖象求位移的方法，求此過(guò)程中克服彈簧彈力做的功W；

⑵求小物塊從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度v；

⑶求小物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧的形變量；

⑷求小物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至靜止的總路程。

 

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