如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离,这段滑板与木块A之间的动摩擦因数
,而弹簧自由端C到固定端D所对应的滑板上表面光滑.可视为质点的木块A质量
,原来静止于滑板的左端,滑板B受水平向左恒力F=14N,作用时间
后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,
取
,求:
(1)水平恒力F的作用时间
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.
如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离,这段滑板与木块A之间的动摩擦因数
,而弹簧自由端C到固定端D所对应的滑板上表面光滑.可视为质点的木块A质量
,原来静止于滑板的左端,滑板B受水平向左恒力F=14N,作用时间
后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,
取
,求:
(1)水平恒力F的作用时间
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.
(1)木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动,它们的加速度分别为(2分)
(2分)依题意有:
(3分)代入已知数据解得:
(2分)
(2)木块A和滑板B的速度相同时,弹簧的压缩量最大,具有最大弹性势能,设共同速度为.撤除F时,A的速度
,B的速度
(2分)撤除F后,A、B系统的动量守恒,有
(3分)代入数据解得:
(1分)撤除F后,系统的机械能守恒,有:
(2分)代入数据求得:
(1分)