Question

如圖所示，質量為M＝4 kg長L＝2.6 m的木滑板靜止放在光滑的水平面上，滑板的左端固定有一根勁度系數k＝500 N/m，原長L₀＝0.2 m的輕彈簧，現有一質量m＝1 kg的小物塊以V₀＝10 m/s的速度從木滑板的右端滑上木板，物塊接觸彈簧后壓縮彈簧，最后又恰好返回木板的右端，已知物塊與木板間的動摩擦因數μ＝0.8，求物塊壓縮彈簧的過程中受到彈簧的最大彈力．

Answer 1

答案：
解析：

彈簧對物塊的最大彈力Fm取決于彈簧的最大壓縮量Δxm，而Δxm的大小取決于物塊相對木板向左滑過的最大位移Sm，設物塊恰好返回到木板右端兩者共同速度為v，由動量守恒定律可得：0＝()　　(1) 　　系統只有摩擦力f＝mg做功Wf＝－2mgSm 　　由能量守恒得：－(m＋M)2＝2mgSm　　(2) 　　∴Sm＝2.5 m 　　又∵Fm＝kΔxm＝k(L0－L＋Sm)＝50 N．