如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板，右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量．M=3kg．質(zhì)量m=1kg的鐵塊以水平速度v=4m/s，從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端．在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為（ ）
A．3J
B．6J
C．20J
D．4J
【答案】分析：鐵塊從木板的左端沿板面向右滑行，當(dāng)鐵塊與木板的速度相同時，彈簧壓縮最短，其彈性勢能最大．根據(jù)能量守恒列出此過程的方程．從兩者速度相同到鐵塊運(yùn)動到木板的左端過程時，兩者速度再次相同，根據(jù)能量守恒定律再列出整個過程的方程．根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可知，兩次速度相同時，鐵塊與木板的共同速度相同，根據(jù)動量守恒定律求出共同速度，聯(lián)立求解彈簧具有的最大彈性勢能．
解答：解：設(shè)鐵塊與木板速度相同時，共同速度大小為v，鐵塊相對木板向右運(yùn)動時，滑行的最大路程為L，摩擦力大小為f．根據(jù)能量守恒定律得：
  鐵塊相對于木板向右運(yùn)動過程：=fL++EP
  鐵塊相對于木板運(yùn)動的整個過程：=2fL+
又根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可知，mv=（M+m）v
聯(lián)立得到：EP=3J．
故選A
點(diǎn)評：本題是系統(tǒng)的動量守恒和能量守恒問題，分析兩個過程進(jìn)行研究，要抓住鐵塊與木板兩次共同速度相同．
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A，一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧．現(xiàn)對物體作用一水平恒力，在彈簧被壓縮到最短的過程中，物體的速度和加速度變化的情況是（　�。�

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（1）求當(dāng)有質(zhì)量為m=5kg的水進(jìn)入小車時，小車的速度大��；
（2）若將小車固定在水平面上，且水沖擊到小車前壁后速度立即變?yōu)榱悖笏畬π≤嚨臎_擊力大�。�

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（2011?宜昌二模）如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板，右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量．M=3kg．質(zhì)量m=1kg的鐵塊以水平速度v0=4m/s，從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端．在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為（　�。�

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精英家教網(wǎng)如圖所示，靜止在光滑水平面上的平板車，質(zhì)量為m3=2kg，右端固定一自然伸長狀態(tài)的輕彈簧，彈簧所在位置的車表面光滑，車左端和彈簧左端之間距離為L=0.75m，這部分車表面粗植，質(zhì)量為m2=1kg的小物塊Q，靜止在平板車的左端．一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R=2.5m，一端固定于Q正上方距Q為R處，另一端系一質(zhì)量為m1=O.5kg的小球，將小球拉至懸線與豎直方向成60°角位置，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時與Q碰撞，時間極短，碰撞后小球反彈速度v0=lm/s，一段時間后Q恰好返回平板車左端靜止．取g=10m/s2．求：
（1）小球在最低點(diǎn)與Q碰撞后瞬間，小物塊Q的速度v2是多大？
（2）小物塊Q受到的滑動摩擦力f是多大？
（3 ）小物塊Q壓縮彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值Ep是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?福州模擬）如圖所示，靜止在光滑水平面的木板B的質(zhì)量M=2.0kg．長度L=2.0m．鐵塊A靜止于木板的右端，其質(zhì)量m=1.0kg，與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，并可看作質(zhì)點(diǎn)．現(xiàn)給木板B施加一個水平向右的恒定拉力F=8.0N，使木板從鐵塊下方抽出，試求：（取g=10m/s2）
（1）抽出木板所用的時間；
（2）抽出木板時，鐵塊和木板的速度大�。�
（3）抽木板過程中克服摩擦使系統(tǒng)增加的內(nèi)能．

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