题目内容
【题目】如图所示,质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙面紧靠。另一个质量为m的物块C 以某一初速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动并压缩弹簧,弹簧储存的最大弹性势能为6.0J。最后弹簧又弹开,A、B、C一边振动一边向左运动。那么( )
A. 从C触到A,到B离开墙面这一过程,系统的动量不守恒,而机械能不守恒
B. 物块C的初始动能是8.0J
C. B离开墙面后,A、B、C三者等速时弹簧此时的弹性势能是2.0J
D. B离开墙面后,A、B、C三者等速时系统的动能是4.0J
【答案】ACD
【解析】A、从C触到A,到B离开墙面这一过程,C与A碰撞后粘在一起不再分开,是非弹性碰撞,机械能损失,即机械能不守恒.CA共同向右运动并压缩弹簧过程中,B受到墙面的作用力,系统的动量不守恒,故A正确.B、设C的初速度为v0,初动能为Ek,A与C的碰撞过程,由动量守恒有: ,A和C一起压缩弹簧的过程,由机械能守恒得: ,解得,故B错误.C、弹簧储存的最大弹性势能为6.0J.此时弹簧最短,A、B、C动能为零,B离开墙面后,接下来A,C首先受到弹力而运动,这时候弹性势能完全转化为AC的动能即6J,势能是0.即,此时速度.接来下B受到弹簧的拉力而运动.AC速度减小,最终ABC速度相等.那么该过程系统的动量守恒,2mv=3mv′,B离开墙面后,A、B、C三者等速时系统的动能是,而根据能量守恒知弹性势能为2J,故C、D均正确,故选ACD.
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