题目内容
如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A紧靠竖直墙.用水平力向左推B,将弹簧压缩,推到某位置时推力做功大小为W.在此位置物体静止时突然撤去推力,下列说法中正确的是( )
分析:B受两个力作用处于平衡状态,说明B所受弹力的大小等于F,故撤去F时,B的合力大小为弹力大小,根据能量守恒求出B速度,在A离开墙壁前受墙壁对系统的作用力,系统不满足动量守恒条件,又因为墙壁作用力对A不做功,故系统满足机械能守恒条件.A离开墙壁后系统机械能守恒动量也守恒,故系统动能不可以为0,则弹簧弹性势能不可能与系统总机械能相等.
解答:解:A、用水平力向左推B,将弹簧压缩,推到某位置时推力做功大小为W.在此位置物体静止,
根据能量守恒得弹簧的弹性势能为W,突然撤去推力,当弹簧第一次恢复原长过程中,A静止不动,弹簧的弹性势能转化给B的动能,即W=
?2mv2
根据动量定理得弹簧对B的冲量大小是2mv=2
,
A静止不动,墙对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小,所以弹簧对A的冲量大小是2
,故A错误
B、当弹簧第一次恢复原长过程中,墙对A、B系统做的功为零,故B错误
C、从弹簧第一次恢复原长到当A、B之间距离最大过程中,AB速度相等,系统动量守恒.
2mv=3mv′
v′=
,故C正确,D错误
故选C.
根据能量守恒得弹簧的弹性势能为W,突然撤去推力,当弹簧第一次恢复原长过程中,A静止不动,弹簧的弹性势能转化给B的动能,即W=
1 |
2 |
根据动量定理得弹簧对B的冲量大小是2mv=2
mW |
A静止不动,墙对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小,所以弹簧对A的冲量大小是2
mW |
B、当弹簧第一次恢复原长过程中,墙对A、B系统做的功为零,故B错误
C、从弹簧第一次恢复原长到当A、B之间距离最大过程中,AB速度相等,系统动量守恒.
2mv=3mv′
v′=
2 |
3 |
|
故选C.
点评:正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键了.如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒守恒定律;系统只有重力或弹力做功为机械能守恒条件.
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