(1)压缩弹簧做功时,弹簧的弹性势能EP=WF,当弹簧完全推开物块P时有:
EP=
mPv2,得v=4m/s,1 2
∵P、Q之间发生弹性碰撞,
∴有:mpv=mpv'+mQv0,
mpv2=1 2
mpv′2+1 2
mQv02,1 2
根据以上两式解得:v0=v=4m/s,v'=0
(2)滑块Q在小车上滑行,做匀减速运动,加速度大小为 aQ=
=μg=1m/s2μmQg mQ
小车开始做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为aM=
=μmQg M
m/s21 3
小车和滑块达到相等速度时不掉下来就不会掉下来,达到共同速度的时间为t,则有:
v0-aQt=aMt
解得,t=3s
∴小车的长度L为:v0t-
aQt2?1 2
aMt2=L1 2
解得 L=6m
答:
(1)Q刚在小车上滑行时的初速度v0为4m/s.
(2)小车的长度至少为6m才能保证滑块Q不掉下.