Question

如图，在光滑的水平面上，停着一辆平板小车，小车的质量为M=10kg．在小车左端A处，放有质量为m=5kg的小物

如图，在光滑的水平面上，停着一辆平板小车，小车的质量为M=10kg．在小车左端A处，放有质量为m=5kg的小物体（可视为质点），现给小物体一个I=30N?S的瞬时冲量，物体在平板车上相对于小车向右滑行L=1.5m后被弹回，最后刚好在A点与车保持相对静止．求：（1）物体与平板车间的动摩擦因数μ．（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能EP．

Answer 1

（1）对物体，由动量定理得 I=mv₀
解得：v₀=

I

m

=6m/s
对于物体、小车及弹簧组成的系统，全过程动量守恒，设物体刚好回到A点时的速度为v，则有
 mv₀=（m+M）v，得v=

mv0

m+M

=2m/s
又由能量守恒得：

1

2

m

v

2 0

=

1

2

(m+M)v2+μmg?2L
代入数据解得，μ=0.4
（2）当弹簧具有最大弹性势能时物体与小车的速度相等，也是v，同样由能量守恒得
  

1

2

m

v

2 0

=

1

2

（M+m）v²+μmgL+E_p
解得：E_p=30J
答：
（1）物体与平板车间的动摩擦因数μ是0.4．
（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能E_P是30J．