Question

（1）求物體1從釋放到與物體2相碰的過程中，滑道向左運動的距離；
（2）若CD＝0.1m，兩物體與滑道的CD部分的動摩擦因數都為μ＝0.1，求在整個運動過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）物體1、2最終停在何處。

Answer 1

（1）0.05m（2）0.45J （3）、最終停在CD的中點處

（1）從釋放到與相碰撞過程中，、組成的系統水平方向動量守恒，設水平位移大小 ，水平位移大小，有：
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    --------------------------------------------------（1分）
可以求得  --------------------------------（2分）
（2）設、 剛要相碰時物體1的速度 ，滑道的速度為，由機械能守恒定律有
     -----------------------------（2分）
由動量守恒定律有
  ---------------------------------------------------（2分）
物體1和物體2相碰后的共同速度設為 ，由動量守恒定律有
   -------------------------------------（2分）
彈簧第一次壓縮最短時由動量守恒定律可知物體1、2和滑道速度為零，此時彈性勢能最大，設為。從物體1、2碰撞后到彈簧第一次壓縮最短的過程中，由能量守恒有
   ------------（3分）
聯立以上方程，代入數據可以求得，   ---------------------（2分）
⑶分析可知物體1、2和滑道最終將靜止，設物體1、2相對滑道CD部分運動的路程為s，由能量守恒有
 -----------------------------（3分）
帶入數據可得  
所以、最終停在CD的中點處  --------------------------------------（2分）