题目内容

【题目】如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的“L”型木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧,质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )

A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.B板的加速度一直增大
C.弹簧给木块A的冲量大小为 mv0
D.弹簧的最大弹性势能为 mv02

【答案】C,D
【解析】解:A、在木块A与弹簧相互作用的过程中,从弹簧的压缩量达到最大到弹簧恢复原状的过程中,弹簧对木板B有向左的弹力,B板仍在加速,所以弹簧压缩量最大时,B板运动速率不是最大,当弹簧恢复原长时B板的速率最大,故A错误;

B、弹簧压缩量先增加后减小,弹簧对B板的弹力先增大后减小,故B板的加速度先增加后减小,故B错误;

C、设弹簧恢复原长时A与B的速度分别为v1和v2

取向左为正方向,根据动量守恒定律,有:2mv0=2mv1+mv2

根据机械能守恒定律,有: 2mv02= 2mv12+ mv22

解得:v1= v0,v2= v0

对滑块A,根据动量定理,有:I=2mv1﹣2mv0=﹣ mv0(负号表示方向向右),故C正确;

D、当滑块与长木板速度相等时,弹簧的压缩量最大;

根据动量守恒定律,有:2mv0=(m+2m)v ③

系统机械能守恒,根据守恒定律,有:Ep= 2mv02 (2m+m)v2

由③④两式解得:Ep= mv02,故D正确;

故选:CD

【考点精析】认真审题,首先需要了解动量守恒定律(动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变).

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