Question

【题目】如图，质量为M=4kg 的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m，质量为m=1kg 的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2，木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量x=5cm，g=10m/s2。求：

(1)水平恒力F作用的时间t；

(2)撤去F后，弹簧的最大弹性势能EP；

(3)整个过程产生的热量Q。

Answer 1

【答案】(1)t=1s （2）（3）

【解析】（1）对m：
对M：
m运动至C时： 解得：t=1s
（2）m运动至C时，两物体速度：
对m： 对M：
弹簧被压至最短时，二者具有共同速度v：
v=2.8m/s
对系统：
解得：
（3）假设最终m没从AB滑下，由动量守恒可知最终共同速度仍为v=2.8m/s
设m相对AB向左运动的位移为s，则：
解得：s=0.15m
可知： ，故上面假设正确。 全过程产热：