Question

1．如图所示，质量为0.4kg的物块以速度3.0m/s在A点碰上一轻弹簧，弹簧的另一端固定，木块碰上弹簧后，使弹簧的最大压缩量为0.2m．物块与水平地面的动摩擦因数为0.25．重力加速度为g=10m/s²．求
（1）从物块碰上弹簧到压缩弹簧最短的过程中，物块克服弹簧弹力做的功．
（2）物块回到出发点A时动能．
（3）最终物块离出发点多远．

Answer 1

分析 （1）压缩弹簧过程应用动能定理可以求出克服弹簧弹力做功．
（2）应用动能定理可以求出回到A点的动能．
（3）应用动能定理可以求出物块的最大位移，然后答题．

解答 解：（1）压缩弹簧过程，由动能定理得：
-μmgs-W=0-$\frac{1}{2}$mv²，代入数据解得：W=1.6J；
（2）弹簧恢复原长过程，由动能定理得：
W-μmgs=$\frac{1}{2}$mv′²-0，代入数据解得：E_K=$\frac{1}{2}$mv′²=1.4J；
（3）离开A点后的过程，由动能定理得：
-μmgx=0-$\frac{1}{2}$mv′²，代入数据解得：x=1.4m；
答：（1）从物块碰上弹簧到压缩弹簧最短的过程中，物块克服弹簧弹力做的功1.6J．
（2）物块回到出发点A时动能为1.4J．
（3）最终物块离出发点距离为1.4m．

点评 本题考查了动能定理的应用，分析清楚物块运动情况与各力做功情况是正确解题的关键，应用动能定理可以解题．