Question

【题目】如图所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为M的圆板，处于平衡状态．开始一质量为m的圆环套在弹簧外，与圆板距离为h，让环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动．使弹簧伸长．那么（　　）

A. 碰撞过程中环与板系统的机械能守恒

B. 碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能

C. 碰撞后新平衡位置与下落高度h无关

D. 碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

Answer 1

【答案】C

【解析】

圆环与圆板碰撞过程，时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，故A错误；圆环与圆板碰撞过程，时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故B错误；碰撞后平衡时，有kx＝（m+M）g即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故C正确；碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，故D错误；故选C。