题目内容

【题目】质量为mM的两个物块AB,中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧,弹簧与AB不相连,它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动,总动量为P,弹簧的弹性势能为Ep;某时刻轻绳断开,弹簧恢复到原长时,A刚好静止,B向右运动,与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起,则(

A. 弹簧弹力对A的冲量大小为

B. 弹簧弹力对B做功的大小为Ep

C. 全过程中机械能减小量为Ep

D. BC的最终速度为

【答案】AD

【解析】选取向右为正方向,两个物体的总动量是P,则A的动量: ,弹簧恢复到原长时,A刚好静止,由动量定理得: ,负号表示与选定的正方向相反.故A正确;弹簧对AB作用的过程中,弹簧对A做负功,对B做正功,系统的机械能全部转化为B的动能,所以B的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与A的动能的和,所以弹簧弹力对B做功的大于EP.故B错误;物块AB以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒,设相互作用结束后B的速度为v1,选取向右为正方向,则:P=Mv1BC相互作用的过程中二者组成的系统的动量也守恒,设最终的速度为v2,根据动量守恒得:Mv2=M+Mv2联立得: 整个的过程中损失的机械能: ,而,联立解得 可知只有在mM相等时,全过程中机械能减小量才为EP.故C错误,D正确.所以AD正确BC错误

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