Question

如图所示，质量 M 的水平木板静止在光滑的水平地面上，板的左端放一质量为 m 的铁块，现给铁块一个水平向

如图所示，质量 M 的水平木板静止在光滑的水平地面上，板的左端放一质量为 m 的铁块，现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度 开始运动，并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回，恰好又停在木板左端，求： 　　（1）整个过程中系统克服摩擦力做的功．　　（2）若铁块与木板间的动摩擦因数为 m ，则铁块对木块相对位移的最大值是多少?　　（3）系统的最大弹性势能是多少?

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Answer 1

（1） （2） （3）

（1）系统动量守恒，铁块重新到达木板左端时，两者速度相等，设为 v ，全程克服摩擦力做功为 W ，则 ， ， 　　（2）铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中，克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功 W 的一半，设相对位移的最大值为 s ，则 W ＝2 f · s ， f ＝ m mg ， 　　（3）弹簧压缩到最短时，铁块对木板的相对速度为零，此时弹簧的弹性势能最大 　　 或