Question

问一道动量守恒定律小车弹簧的题

如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一质量为的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿车板向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端，试求：

（1）弹簧被压缩到最短时平板小车的动量；
（2）木块返回到小车左端时小车的动能；
（3）弹簧获得的最大弹性势能。

急要详细解答，谢啦
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Answer 1

注：在字母后的数字是为了区分，如v0是木块初速度，v1木块和小车相同的速度
你写的条件看不太清楚，设过：给木块一个水平向右的瞬时冲量P，小车质量M，木块质量m
由动量守恒：P=mv0 - 0 算出v0可算出动能,就是该系统（小车和木块组成的）最开始时的动能

(1)当弹簧被压缩到最短时，小车速度和木块速度相等，所以mv0=(M+m)v1,算出v1
小车动量为Mv1
(2)木块返回到小车左端时，这个问有点奇怪，因为题目提供的信息恰好能到达小车的左端，说明这时小车和木块的速度相等，但是根据（1），弹簧被压缩到最短时小车速度和木块速度已经相等，这个题是不是还有摩摖力F和小车长L没有告诉啊？
若是：可以用2FL=1/2(m+M)v2*2-1/2mv0*2算出V2，再算小车动能
若不是：那小车速度就只能算：v1,动能为：1/2Mv1*2

(3)弹簧获得的最大弹性势能，就是弹簧被压缩到最短时：
由（1）算出了v1. 直接可以用动能定理了：
1/2(m+M)v1*2 - 1/2mv0*2 =E（最大弹性势能）算出来的E是负的，因为弹力是做的负功。

Answer 2

（1）压缩至最短时二者速度相同，所以有I=（m+M)V,V=I/（M+m），则小车有P=M*V=I*M/（M+m） （2）返回至最左端时与（1）速度相同，Ek=M*I^2/2*(M+m)。（3）系统的初总动能为I^2/2m，末总动能为I^2/2(m+M)，摩擦损失为I^2*M/2m(m+M)，则其一半为I^2*M/4m（M+m），则由能量守恒可知Ep=I^2*M/4m(m+M)