Question

一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m=1kg的滑块从距弹簧右端L₀=1.2m的P点以初速度v₀=4m/s正对弹簧运动，如图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为µ=0.2，在与弹簧碰后反弹回来，归终停止在距P点为L₁=0.8m的Q点，求：

（1）在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为多少？

（2）弹簧的最大弹性势能为多少？

Answer 1

考点：  动量守恒定律；功能关系．

专题：  动量定理应用专题．

分析：  滑块在水平面上滑动，对滑块应用动能定理可以求出弹簧的最大压缩量、与最大弹性势能．

解答：  解：设弹簧最大压缩量为x，在滑块向左运动的过程中，由动能定理可得：

﹣μmg（x+L₀）﹣E_P=0﹣mv₀²…①

在滑块返回的过程中，由动能定理得：E_P﹣μmg（x+L₀+L₁）=0…②

代入数据，由①②解得：x=0.4m，E_P=6J；

答：（1）在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为0.4m；

（2）弹簧的最大弹性势能为6J．

点评：  本题考查了动能定理的应用，分析清楚滑块的运动过程是正确解题的前提与关键，分析清楚运动过程后，应用动能定理即可正确解题；解题时，也可以对全程应用动能定理答题，对整个过程，由动能定理列式求解．