题目内容

【题目】两物块AB用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,AB两物块都以v6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方,如图所示,BC碰撞后二者会粘在一起运动.则下列说法正确的是( )

A. BC碰撞刚结束时BC的共同速度为3 m/s

B. 弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为3 m/s

C. 弹簧的弹性势能最大值为36J

D. 弹簧再次恢复原长时ABC三物块速度相同

【答案】B

【解析】

BC发生碰撞后,根据动量守恒求出物BC的速度;当弹簧的弹性势能最大时,三者具有相同的速度,此时A的速度最大;根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度.由能量守恒求解弹性势能的最大值.

A、BC碰撞时BC组成的系统动量守恒,设碰后瞬间BC两者速度为vBC,规定向右为正方向,则mBv=(mB+mC)vBC,解得A错误.

B、C、ABC三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由ABC三者组成的系统动量守恒,设向右为正方向:(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vABC,解得, 设物ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep,根据能量守恒;故B正确,C错误.

D、若三者共速时系统减少的动能最多,一定是变成储存的弹性势能,则此时弹簧不会是原长;故D错误.

故选B.

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