如图所示,在光滑水平面左、右两侧各有一竖直弹性墙壁
P、
Q,平板小车
A的左侧固定一挡板
D,小车和挡板的总质量
M=2 kg,小车上表面
O点左侧光滑,右侧粗糙,一轻弹簧左端与挡板相连,原长时右端在
O点.质量
m=1 kg的物块
B在
O点贴着弹簧右端放置,但不与弹簧连接,
B与
O点右侧平面间的动摩擦因数
μ=0.5.现将小车贴着
P固定,用水平恒力
F推
B向左移动
x0=0.1 m距离时撤去推力,
B继续向左运动,最终停在O点右侧
x1=0.9 m处,取重力加速度
g=10 m/s
2,弹簧始终在弹性限度内.
(1) 求水平恒力
F的大小及弹簧的最大弹性势能
Ep;
(2) 撤去小车
A的固定限制,以同样的力
F推
B向左移动
x0时撤去推力,发现
A与
Q发生第一次碰撞前
A、
B已经达到共同速度,求最初
A右端与
Q间的最小距离
s0;
(3) 在(2)的情况下,求
B在
O点右侧运动的总路程
s及运动过程中
B离开
O点的最远距离
x(车与墙壁碰撞后立即以原速率弹回).
