Question

如圖所示，質量M的水平木板靜止在光滑的水平地面上，板的左端放一質量為m的鐵塊，現給鐵塊一個水平向右的瞬時沖量使其以初速度開始運動，并與固定在木板另一端的彈簧相碰后返回，恰好又停在木板左端，求：

　　（1）整個過程中系統克服摩擦力做的功．

　　（2）若鐵塊與木板間的動摩擦因數為m ，則鐵塊對木塊相對位移的最大值是多少?

　　（3）系統的最大彈性勢能是多少?

Answer 1

（1）（2）（3）

解析:

（1）系統動量守恒，鐵塊重新到達木板左端時，兩者速度相等，設為v，全程克服摩擦力做功為W，則，

，

　　（2）鐵塊從左向右相對木板位移由零到最大過程中，克服摩擦力做的功為全程克服摩擦力做的功W的一半，設相對位移的最大值為s，則W＝2f·s，f＝mmg，

　　（3）彈簧壓縮到最短時，鐵塊對木板的相對速度為零，此時彈簧的彈性勢能最大

　　或