如图所示,滑块甲与滑块乙分别静止在水平轨道上的A、C两点,C点左侧的轨道光滑,C点右侧的轨道粗糙,两滑块与轨道粗糙部分间的动摩擦因数均为μ=0.5,水平轻弹簧的一端固定在竖直墙上,另一端与滑块乙相连,弹簧处于原长,在轨道上B点正上方距轨道的高度L=0.5m的O点,用细线(伸直)悬挂一小球。现对滑块甲施加一大小F=1N、方向水平向右的恒定推力,一段时间后撤去该推力,滑块甲与小球发生碰撞,碰撞后小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,再经一段时间两滑块发生碰撞,碰撞后两滑块粘在一起并压缩弹簧,弹簧的最大形变量x=0.2m。两滑块与小球的质量均为m=0.4kg,已知弹簧的弹性势能Ep=12kx2(其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),取重力加速度大小g=10m/s2,甲与小球的碰撞为弹性正碰,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,小球与两滑块均视为质点。求:
(1)滑块甲与小球碰撞后瞬间小球的速度大小v1;
(2)该推力作用的时间t;
(3)弹簧的劲度系数k。
E
p
=
1
2
k
x
2
【答案】(1)滑块甲与小球碰撞后瞬间小球的速度大小为5m/s;
(2)该推力作用的时间为2s;
(3)弹簧的劲度系数为85N/m。
(2)该推力作用的时间为2s;
(3)弹簧的劲度系数为85N/m。
【解答】
【点评】
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