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【如图所示,质量M=4kg的小车静止于光滑水平面上,并靠近固定在水平面上的桌子右边,其上表面与光滑的水平桌面相平,桌面边缘放有一质量为m2=2kg的小滑块Q.水平轻弹簧左端固定,】
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更新时间:2024-04-17 00:12:24
问题描述:

如图所示,质量M=4kg的小车静止于光滑水平面上,并靠近固定在水平面上的桌子右边,其上表面与光滑的水平桌面相平,桌面边缘放有一质量为m2=2kg的小滑块Q.水平轻弹簧左端固定,质量m1=0.5kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力做功为WF=16J,撤去推力后,P沿桌面运动并与Q发生碰撞,碰后P向左运动至A、B的中点时速度恰好为零,而Q最终停在小车上.已知同一轻弹簧具有的弹性势能与其形变量的平方成正比,Q与小车表面间动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)P与Q碰撞前的速度大小v0和P与Q碰撞过程中系统损失的机械能△E

(2)小车的长度L至少为多少.

互亚刚回答:
  (1)压缩弹簧具有弹性势能:EP=WF=16J,当弹簧完全推开物块P时有:EP=12
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