题目内容
【题目】光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B,用细线将它们连接起来,两物块中间加有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连),弹簧的压缩量为x.现将细线剪断,此刻物块A的加速度大小为a,两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v,则( )
A.物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为
B.物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为 x
C.物块开始运动前弹簧的弹性势能为 mv2
D.物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv2
【答案】AD
【解析】
A.当物块A的加速度大小为a时,根据胡克定律和牛顿第二定律可得
kx=2ma.
当物块B的加速度大小为a时,有
kx′=ma,
故
x′=
选项A正确;
B.取水平向左为正方向,根据系统动量守恒得
2m-m=0,
又因为
xA+xB=x,
解得物块A的位移为
xA=,
选项B错误;
CD.由动量守恒定律可得
0=2mv-mvB,
得物块B刚离开弹簧时的速度为vB=2v,由系统机械能守恒可得物块开始运动前弹簧的弹性势能为
Ep=·2mv2+mvB2=3mv2,
选项C错误,D正确.
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