如圖所示,水平面上有一凹槽,一平板車停在凹槽最左端,平板車的質量M=1kg、長度l=3.16m,其上表面恰好與水平面平齊。一輕質彈簧左端固定在墻上、右端與一質量為m=3kg的小物塊(視為質點)接觸但不連接用一水平力F緩慢向左推物塊,當力F做功W=24J時突然撤去,已知小物塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,其他摩擦不計,取重力加速度大小g=10m/s2,平板車與凹槽兩端的碰撞均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,彈簧始終在彈性限度內。
(1)求小物塊剛滑上平板車時的速度v0的大小;
(2)小物塊滑上平板車后,經過一段時間,平板車與小物塊以共同的速度與凹槽右端發(fā)生碰撞,求平板車與凹槽右端碰撞前瞬間的速度v1的大小及此時平板車左端與小物塊間的距離l1;
(3)平板車與凹槽右端碰撞后經過一段時間,小物塊從平板車右端飛出,且在這段時間內,平板車未與凹槽發(fā)生碰撞,求小物塊離開平板車時平板車右端到凹槽右端的距離。
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