Question

（2013?浦東新區(qū)一模）一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為

0

 N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過(guò)程中，彈簧彈力做的功為

50

J．

Answer 1

分析：撤去外力，木板和物塊一起向上加速運(yùn)動(dòng)，物塊和木板分離時(shí)兩者之間的彈力為零，加速度為g，對(duì)M研究可知彈簧的彈力為零．根據(jù)動(dòng)能定理求解彈簧彈力做的功．

解答：解：撤去外力，木板和物塊一起向上加速運(yùn)動(dòng)，物塊和木板分離時(shí)兩者之間的彈力為零，對(duì)m而言，由牛頓第二定律可知其加速度為零，對(duì)M，由牛頓第二定律分析得知，彈簧的彈力為零．
木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過(guò)程中，對(duì)物塊和木板整體，由動(dòng)能定理得
   W-（M+m）gh=

1

2

(M+m)v2
得 W=（M+m）gh+

1

2

(M+m)v2=50J
故答案為：0，50

點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用牛頓第二定律，采用隔離法和整體法相結(jié)合的方法研究物塊和木板的作用力．根據(jù)動(dòng)能定理求功是常用的方法．