如图所示,有一原长l0=0.5 m的轻质弹簧放在水平面上,左端固定在A点,处于自然状态.现让一质量m=1 kg小物块以速度v0=3 m/s从B点向左运动,最终停在距B点l=0.4 m的C点.已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,A、B间距d=1.3 m,重力加速度g取10 m/s2,小物块大小不计,整个过程弹簧处在弹性限度内,求:
(1)小物块刚与弹簧接触时的速度大小;
(2)弹簧弹性势能的最大值.
(1)m/s(2)1.75 J
【解析】(1)小物块从B点滑到与弹簧刚接触时,设小物块的速度为v1,由动能定理
得:m/s
(2)设弹簧的最大压缩量为x,弹簧的最大弹性势能为EP,由功能关系得小物块从B点到最大压缩量的过程:
小物块从最大压缩量到C点的过程:
得:EP=1.75 J
动能:
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质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点的速度为零。在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大?
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4