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如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的.一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态.质量为m的物块B在大小为F的水平恒

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如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的.一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态.

质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为 ,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F.已知CO=4s,OD=s.求撤去外力后:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B最终离O点的距离.
▼优质解答
答案和解析
(1) Fs (2)5s

(1)B与A碰撞前速度由动能定理
W=(F- F)·4s= mv02
得v0= =
B与A碰撞,由动量守恒定律
mv0=2mv1
得v1=
碰后到物块A、B运动至速度减为零,弹簧的最大弹性势能
Epm=F·s+ ·2mv12= Fs.
(2)设撤去F后,A、B一起回到O点时速度为v2,由机械能守恒得
Epm= ·2mv22
v2=
返回至O点时,A、B开始分离,B在滑动摩擦力作用下向左做匀减速直线运动,设物块B最终离O点最大距离为x
由动能定理得:- Fx=0- mv22
x=5s.
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