如图所示,静止在光滑水平面上的平板车,质量为m3=2kg,右端固定一自然伸长状态的轻弹簧,弹簧所在位置的车表面光滑,车左端和弹簧左端之间距离为L=0.75m,这部分车表面粗植,质量为m2=
问题描述:
如图所示,静止在光滑水平面上的平板车,质量为m3=2kg,右端固定一自然伸长状态的轻弹簧,弹簧所在位置的车表面光滑,车左端和弹簧左端之间距离为L=0.75m,这部分车表面粗植,质量为m2=1kg的小物块Q,静止在平板车的左端.一不可伸长的轻质细绳长为R=2.5m,一端固定于Q正上方距Q为R处,另一端系一质量为m1=O.5kg的小球,将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置,由静止释放,小球到达最低点时与Q碰撞,时间极短,碰撞后小球反弹速度v0=lm/s,一段时间后Q恰好返回平板车左端静止.取g=10m/s2.求:
(1)小球在最低点与Q碰撞后瞬间,小物块Q的速度v2是多大?
(2)小物块Q受到的滑动摩擦力f是多大?
(3 )小物块Q压缩弹簧的过程中,弹簧弹性势能的最大值Ep是多大?
答
(1)设小球到达最低点与Q碰撞前速度大小为v1,则根据机械能守恒定律,有m1gR(1-cos60°)=12m1v12根据动量守恒定律,有m1v1=m2v2-m1v0 由以上两式,解得v2=3m/s即小球在最低点与Q碰撞后瞬间,小物块Q的速度v2...