Question

【題目】如圖所示，一根輕彈簧的左端固定在墻壁上，右端自由放置.一個質量為的小滑塊（可視為質點）從距離彈簧右端L的平臺端點以初速度正對彈簧運動.小滑塊與平臺之間動摩擦因數為，在與彈簧碰后又反彈回來，小滑塊離開平臺后，落于水平地面上，落地點與平臺邊緣的水平距離為S，平臺高度為，求：

（1）小滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧的最大壓縮量；

（2）小滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)設物抉離開平臺時速度大小為，則平拋過程有：

由題意可知，滑塊從滑上平臺至離開過程，由功能定理得：

解得：

(2)滑塊向左滑動至弾簧壓縮最大過程中，由功能定理得：

設彈簧最大壓縮量為x，克服彈力做功為.則：

解得：

由題意可知彈簧的最大彈性勢能等于壓縮過程中克服彈力做的功

答：(1)小滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧的最大壓縮量；

(2)小滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能.