(1)木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得: aA==μg=2m/s2 aB==3m/s2 根据题意有:sB-sA=L,即 aBt2-aAt2=L 代入数据得:t=1s (2)1秒末木块A和滑板B的速度分别为:vA=aAt=2m/s,vB=aBt=3m/s 当木块A和滑板B的速度相同时,弹簧压缩量最大,具有最大弹性势能. 根据动量守恒定律有mvA+MvB=(m+M)v 由能的转化与守恒得:mvA2+MvB2=(m+M)v2+EP+μmgx 代入数据求得最大弹性是能EP=0.3J (3)二者同速之后,设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v′,相对木板向左滑动距离为s,有 mvA+MvB=(m+M)v/,解得:v=v′ 由能的转化与守恒,EP=μmgs得,s=0.15m 由于x+L>s且s>x,故假设成立 整个过程系统产生的热量为Q=μmg(L+s+x)=1.4J 答:(1)水平恒力F的作用时间t为1s.(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为0.3J;(3)整个运动过程中系统产生的热量是1.4J. |