题目内容

【题目】如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计,滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度v0向右运动,在此过程中(  )

A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大

B.MN具有相同的速度时,两滑块动能之和最小

C.M的速度为v0时,弹簧的长度最长

D.M的速度为v0时,弹簧的长度最短

【答案】BD

【解析】

A CD根据一动碰一静的弹性碰撞结论可知,交换速度,故俩个物体质量相等,MP碰撞压缩弹簧时,M做减速运动,N做加速运动,开始时M的速度大于N的速度,当MN速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹簧的弹性势能最大;设相等时的速度为,以M的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得

解得

AC错误,D正确;

B.两小球和弹簧组成的系统机械能守恒,当弹性势能最大时,两滑块动能之和最小,所以当MN速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹簧弹性势能最大,此时两滑块动能之和最小,故B正确。

故选BD

练习册系列答案
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【题目】(1)如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

①下列说法中不符合本实验要求的是________ 。(选填选项前面的字母)

A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同

B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放

C.安装轨道时,轨道末端必须水平

D.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺

②小球ab的质量m1m2应该满足m1_____m2(填大于或小于或等于),放上被碰小球后小球ab的落地点依次是图中水平面上的_____点和_________点。实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为MPN,并测得它们到O点的距离分别为OMOPON。如果满足等式:_____,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。

(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板CD的气垫导轨以及滑块AB来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:

A.用天平分别测出滑块AB的质量mAmB

B.调整气垫导轨,使导轨处于水平;

C.在AB间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上;

D.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1

E.按下电钮放开卡销,同时使记录滑块AB运动时间的计时器开始工作。当AB滑块分别碰撞CD挡板时停止计时,记下AB分别到达CD的运动时间t1t2

本实验中还应测量的物理量是_________,利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_____

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