题目内容
【题目】光滑水平面上用轻弹簧相连的A、B两物体,以6m/s的速度匀速向右运动,质量均为2kg。在B的正前方静止一质量为4kg的物体C,B、C碰后粘在一起,则在之后的运动过程中
A.弹簧的最大弹性势能为12J
B.A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能是36J
C.物块C的最大速度为4m/s
D.整个运动过程中A的速度不可能向左
【答案】AD
【解析】
AB.由B、C碰撞瞬间,B、C的总动量守恒,选向右的方向为正,由动量守恒定律得:
代入数据解得
三个物体速度相同时弹性势能最大,选向右的方向为正,由动量守恒定律得
代入数据解得
设最大弹性势能为Ep,由机械能守恒得:
代入数据解得
A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能
故A正确,B错误;
C.当弹簧恢复原长时,C的速度最大,则有
得
故C错误;
D.由于A、B、C系统的总动量守恒(总动量p=24kgm/s),假若A的速度向左,那么B、C的速度向右且一定大于4m/s,B、C具有的动能
而系统在B、C粘在一起后的总能量为48J,由于不会出现能量增加的情况,所以不会出现A的速度向左,故D正确。
故选AD。
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