题目内容
【题目】如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两物块A,B相连接,并静止在光滑的水平面上.现使A瞬时间获得水平向右3m/s的速度,在此后的过程中,则下列说法正确的是( )
A.两物块所能达到的共同速度为1 m/s,此时弹簧一定处于压缩状态
B.A的运动方向可能向左
C.弹簧的最大弹性势能为4J
D.当A速度为零时,B的速度最大
【答案】B
【解析】解:A、设向右为正,则由动量守恒可知,m1v1=(m1+m2)v;解得:v= = =1m/s;即共同速度为1m/s;且此时系统动能最小,根据系统机械能守恒可知,此时弹性势能最大,弹簧可能处于压缩状态,也可能处于伸长状态,故A错误;
B、开始时A减速,B加速;此时弹簧逐渐被压缩,当AB速度相等时,弹簧最短,此后,A继续减速,B加速,A的速度可能小于零;C、系统只有弹簧的弹力做功,机械能守恒.故C正确;
D、当两者速度相等时,弹簧的弹性势能最大,则有机械能守恒定律可知:EP= ﹣ (m1+m2)v2=3J;故C错误;
D、由B的分析可知,A的速度可以向左,此时为负值,故A速度为零时,B的速度不是最大;故D错误;
故选:B.
【考点精析】认真审题,首先需要了解弹性势能(弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量),还要掌握动量守恒定律(动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变)的相关知识才是答题的关键.
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