Question

如圖所示,在光滑的水平面上有一質量為m,長度為的小車，小車左端有一質量也是m可視為質點的物塊，車子的右擘固定有一個處于鎖定狀態的壓縮輕彈簧（彈簧長度與車長相比可忽略），物塊與小車間動摩擦因數為，整個系統處于靜止。現在給物塊一個水平向右的初速度，物塊剛好能與小車右壁的彈簧接觸，此時彈簧鎖定瞬間解除，當物塊再回到左端時，與小車相對靜止。求：

（1）物塊的初速度。
（2）彈簧的彈性勢能E。

Answer 1

（1）（2）

（1）由動量守恒定律得：       （2分）
由能量關系有：      （2分）
解得：       （2分）
（2）物體最終速度為，由動量守恒定定律得：     （2分）
由能量關系有：    （2分）
本題考查動量守恒定律，應用該定律解題時要先選取研究對象，判斷動量是否守恒，確定初末狀態和動量，列公式求解，本題中系統動量守恒但能量不守恒，系統動能的減小量全部轉化為摩擦熱