（2014•怀化一模）如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1=4.0kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：综合作业时间：2024/06/05 06:21:24

（2014•怀化一模）如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m₁=4.0kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧．位于小车上A点处的质量为m₂=1.0kg的木块（视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间有摩擦，与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v₀=2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极
短，碰撞后小车以v₁=1.0m/s的速度水平向左运动，取g=10m/s²．
（i）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；
（ii）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能．

（ⅰ）以v₁的方向为正方向，则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为△p=m₁v₁-m₁（-v₀）=12kg•m/s ①
（ⅱ）小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止．整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒
设小车和木块相对静止时的速度大小为v，根据动量守恒定律有m₁v₁-m₂v₀=（m₁+m₂）v ②
代入数据解得：v=0.40m/s ③
当小车与木块首次达到共同速度v时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大
设最大弹性势能为E_P，根据机械能守恒定律可得Ep＝
1
2m1
v21+
1
2m2
v20−
1
2(m1+m2)v2④
代入数据得：E_P=3.6 J　　
答：（i）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小是12kg•m/s；
（ii）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能是3.6J．

（2014•怀化一模）如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1=4.0kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板（2005•深圳一模）如图所示，长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上，车的右端有挡板，车的质量mC=4 （2013•泰安三模）如图所示，PR是固定在水平地面上的长L=0.64m的绝缘平板．挡板R固定在平板的右端．整个空间有一（2014•南昌模拟）如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，小车的右端固定一如图所示,质量M=0.3kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直固定挡板,B的右端距离挡板S.现有一小物体A（（2013•烟台二模）如图所示，一质量m1=0.45kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上．车上右端放一质量m2=0.2k （2004•德阳一模）如图所示，质量为m1=2.0kg、长为L=10.0m的平板小车，静止在光滑水平地面上，一质量为m2 （2005•海淀区一模）如图所示，PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端．整个空间（2008•孝感二模）如图所示，在光滑的水平地面上静置一辆质量M=0.9kg的平板小车，小车的右端是处于竖直平面内的四分如图，一辆小车上固定一个倾角α=30°的光滑斜面，斜面上安装一块竖直光滑挡板，在挡板和斜面间放置一个质量m=10kg的立如图所示，一辆平板小车静止在水平地面上，小车的右端放置一物块（可视为质点）．已知小车的质量M=4.0kg，长度l=1.0 如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，小车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一