Question

如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为 的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的

如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为 的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右擘固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为 ，整个系统处于静止。现在给物块一个水平向右的初速度 ，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止。求： （1）物块的初速度 。（2）弹簧的弹性势能E 。

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Answer 1

（1） （2）

（1）由动量守恒定律得：        （2分） 由能量关系有：       （2分） 解得：        （2分） （2）物体最终速度为 ，由动量守恒定定律得：      （2分） 由能量关系有：     （2分） 本题考查动量守恒定律，应用该定律解题时要先选取研究对象，判断动量是否守恒，确定初末状态和动量，列公式求解，本题中系统动量守恒但能量不守恒，系统动能的减小量全部转化为摩擦热