题目内容
【题目】如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量MA=1kg,B的质量MB=4kg.滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开。则( )
A.物块A的加速度一直在减小,物块B的加速度一直在增大
B.作用过程中弹簧的最大弹性势能
C.滑块A的最小动能为,滑块B的最大动能为
D.若滑块A的质量,B的质量,滑块A的最小动能为,滑块B的最大动能为
【答案】D
【解析】
A.弹簧的弹力先增大后减小,两个物块受到的合外力都等于弹簧的弹力,则两个物块的加速度都先增大后减小,故A错误;
B.当弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A和B的速度相同。选取向右为正方向,根据动量守恒定律:
解得:
v′=1m/s
根据机械能守恒定律,知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能,为:
解得:
EP=10J
故B错误;
C.当A、B分离时,滑块B的速度最大,由动量守恒和能量守恒定律得:
由以上两式得:vA=-3m/s,vB=2m/s,所以滑块A的最小动能为EKA=0.滑块B的最大动能为
故C错误;
D.若滑块A的质量MA=4kg,B的质量MB=1kg,同理可得,当A、B分离时,A、B的速度分别为vA=3m/s,vB=8m/s,滑块A的最小动能为
滑块B的最大动能为
故D正确。
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