Question

如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M=2m的L型小車(chē)，車(chē)子的右壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，彈簧中儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為E_p，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)將伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，小車(chē)在O點(diǎn)的右側(cè)上表面光滑而左側(cè)上表面粗糙且足夠長(zhǎng)，小車(chē)上有一質(zhì)量為m的物塊A，剛好與彈簧接觸但不連接，在地面上有一固定的擋板P，P與小車(chē)右端接觸但不粘連。在某一時(shí)刻，彈簧突然解除鎖定，求：

（1）物塊A與彈簧分離時(shí)的速度v₀；

（2）小車(chē)運(yùn)行的最大速度v；

（3）系統(tǒng)克服摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。

Answer 1

（1）

（2）

（3）

解析:

（1）對(duì)A和彈簧有： 

（2）對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒得：

（3）對(duì)系統(tǒng)由能量守恒得：