[题目]如图所示.光滑水平面上的木板右端.有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连.木板质量M＝3.0 kg.质量m＝1.0 kg的铁块以水平速度v0＝4.0 m/s.从木板的左端沿板面向右滑行.压缩弹簧后又被弹回.最后恰好停在木板的左端.则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A. 4.0 J B. 6.0 JC. 3.0 J D. 20 J 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3.0 kg，质量m＝1.0 kg的铁块以水平速度v0＝4.0 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为(　　)

A. 4.0 J B. 6.0 J

C. 3.0 J D. 20 J

【答案】C

【解析】试题分析：铁块从木板的左端沿板面向右滑行，当铁块与木板的速度相同时，弹簧压缩最短，其弹性势能最大．根据能量守恒列出此过程的方程．从两者速度相同到铁块运动到木板的左端过程时，两者速度再次相同，根据能量守恒定律再列出整个过程的方程．根据系统动量守恒可知，两次速度相同时，铁块与木板的共同速度相同，根据动量守恒定律求出共同速度，联立求解弹簧具有的最大弹性势能．

设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，相对滑行的最大路程为L，摩擦力大小为Ff，根据能量守恒定律得

铁块相对于木板向右运动过程

铁块相对于木板运动的整个过程

又根据系统动量守恒可知，

联立得到，C正确．

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A.煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动

B.小车一直做加速度不变的匀加速直线运动

C.煤块在3s内前进的位移为9m

D.小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为2.8m

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A．在B位置小球动能最大

B．在C位置小球动能最大

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D．从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

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