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高中物理
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计算题
1.
(2023·辽宁)
如图,质量m
1
=1kg 的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=20N/m 的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m
2
=4kg 的小物块以水平向右的速度
滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间 的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧 的弹性势能 Ep与形变量x 的关系为
。取重力加速度g=10m/s
2
, 结果可用根式 表示。
(1) 求木板刚接触弹簧时速度v,的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x
1
。
(2) 求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x
2
及此时木板速度v
2
的大小。
(3) 已知木板向右运动的速度从v
2
减小到0所用时间为t
0
。求木板从速度为v
2
时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能△U(用t表示)。
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