如图所示，长L=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴小球A，锁定在水平面上的木板C左端静置一滑块B，右端N固定一水平放置的自由轻弹簧，弹簧左端位于M点。木板上表面M点左侧粗糙，与滑块B之间的动摩擦因数为
，M点右侧光滑，M点与木板左端的距离d=1.0m，将轻绳伸直，在与O点等高处给小球A一个竖直向下且大小为
的初速度，小球A在最低点与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，碰后小球A即被取走，滑块B恰好未脱离木板C．已知小球A的质量
，滑块B的质量
，木板C的质量
，滑块B可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，g取10
，忽略空气阻力。
(1)求A球与滑块B碰撞前瞬间轻绳的拉力大小；
(2)求弹簧弹性势能的最大值；
(3)若将长木板C解锁，且不计木板C与水平面间的摩擦力，求弹簧的最大弹性势能和滑块B最终与木板C左端的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
，
【知识点】利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【详解】（1）小球A下摆过程由动能定理有
在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有
解得
（2）小球A与滑块B碰撞过程有
解得
滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有
解得
当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有
解得
（3）将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有
解得
由能量守恒有
解得
最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有
能量守恒有
解得
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