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=0.1kg。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為M=0.2kg且可看做質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0=4m/s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黏連在一起，P壓縮彈簧后被彈回(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。平板P1的長度L=1m ，P與P1之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，P2上表面光滑。求：

（1）P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1；

（2）此過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep。

（3）通過計(jì)算判斷最終P能否從P1上滑下，并求出P的最終速度v2。

Answer 1

【答案】(1) 2m/s (2) 0.2J (3) 3m/s

【解析】（1）P1、P2碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律

解得，方向水平向右；

（2）對(duì)P1、P2、P系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律

解得，方向水平向右，

此過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（3）對(duì)P1、P2、P系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律

由能量守恒定律得

解得P的最終速度，即P能從P1上滑下，P的最終速度