Question

【题目】如图，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m=0.1kg。P2的右端固定一轻质弹簧，物体P置于P1的最右端，质量为M=0.2kg且可看做质点。P1与P以共同速度v0=4m/s向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2黏连在一起，P压缩弹簧后被弹回(弹簧始终在弹性限度内)。平板P1的长度L=1m ，P与P1之间的动摩擦因数为μ=0.2，P2上表面光滑。求：

（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1；

（2）此过程中弹簧的最大弹性势能Ep。

（3）通过计算判断最终P能否从P1上滑下，并求出P的最终速度v2。

Answer 1

【答案】(1) 2m/s (2) 0.2J (3) 3m/s

【解析】（1）P1、P2碰撞过程，由动量守恒定律

解得，方向水平向右；

（2）对P1、P2、P系统，由动量守恒定律

解得，方向水平向右，

此过程中弹簧的最大弹性势能；

（3）对P1、P2、P系统，由动量守恒定律

由能量守恒定律得

解得P的最终速度，即P能从P1上滑下，P的最终速度