质量为2m的平板小车静止地放在水平地面上，平板小车的左端固定有一劲度系数为k的轻弹簧，右端用一不可伸长的轻绳固定在竖直墙壁上。一质量为m的小物块以v0的速度从平板小车右端滑入，将弹簧从原长压缩到最短时，恰好将轻绳拉断，已知弹性势能的表达式为Ep=12kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为形变量。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，所有接触面的摩擦可忽略。
（1）轻绳拉断时，求弹簧的形变量及轻绳所能承受的最大拉力；
（2）求小物块从平板小车上滑离时的速度大小；
（3）用相同的轻绳重新固定后，仅改变小物块滑上平板小车的初速度，小物块滑离时恰好与平板小车的速度大小相等，碰撞过程中弹簧仍处于弹性限度内，求此初速度大小。
E
p
=
1
2
k
x
2
【考点】动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用．
【答案】（1）轻绳拉断时，弹簧的形变量为，轻绳所能承受的最大拉力为；
（2）小物块从平板小车上滑离时的速度大小为；
（3）此初速度大小为。
km
v
2
0
（2）小物块从平板小车上滑离时的速度大小为
6
3
v
0
（3）此初速度大小为
6
2
v
0
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：65引用：2难度：0.4
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