Question

如圖所示，質量為M＝1.99kg的木質小車靜止在光滑水平面上，其左端板上固定一輕彈簧，彈簧處于原長，彈簧右端靠放著m＝2kg的小物塊（彈簧與小物塊不連結）．小物塊左側的車表面光滑，而右側的車面與小物塊之間的動摩擦因數μ＝0.2，現有質量m₀＝0.01kg的子彈以v₀＝400m/s的水平速度射入小車并留在小車內部，取g＝10m/s²，求：

（1）小車在運動過程中，彈簧的彈性勢能最大值；

（2）為使小物塊不從小車上滑下，車面粗糙部分至少多長？

 

Answer 1

（1）2J（2）0.5m

解析:

（1）子彈打擊小車M，動量守恒。

                                           2分

當子彈、小車及小物塊三者的速度相同時，彈性勢能最大。

                  6分

（2）最后三者速度又相同，彈簧的勢能為0。

由功能關系得：

s=0.5m                                                   6分