Question

【題目】如圖，兩塊相同平板P1，P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度V0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后P1與P2粘連在一起。P壓縮彈簧后被彈回去并停止在A點(diǎn)（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：

（1）P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1和P的最終速度v2；

（2）此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢(shì)能E0.

Answer 1

【答案】（1）方向水平向右（2）mv02/16

【解析】（1）P1、P2碰撞過(guò)程，由動(dòng)能守恒定律

Mv0=2mv1

解得：v1=，方向水平向右

對(duì)P1、P2、P系統(tǒng)，由動(dòng)能守恒定律

Mv0+2mv0=4mv2

解得v2=，方向水平向右

（2）當(dāng)彈簧壓縮最大時(shí)，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由動(dòng)能守恒定律

Mv0+2mv0=4mv2

對(duì)系統(tǒng)由能量守恒定律

4μmg（L+x）=

解得x=-L

最大彈性勢(shì)能EP=

解得EP=

點(diǎn)睛；本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律，關(guān)鍵是分析物理過(guò)程，搞清能量轉(zhuǎn)化關(guān)系；此題綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．