题目内容

如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块A和B都可视作质点,质量相等。B与轻质弹簧相连。设B静止,A以某一初速度向B运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于

A.A的初动能

B.A的初动能的

C.A的初动能的

D.A的初动能的

B

解析:解决这样的问题,最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化。具体分析如图,开始A物体向B运动,如图;接着,A与弹簧接触,稍有作用,弹簧即有形变,分别对A、B物体产生如右中图的作用力,对A的作用力的效果就是产生一个使A减速的加速度,对B的作用力的效果则是产生一个使B加速的加速度。

如此,A在减速,B在加速,一起向右运动,但是在开始的时候,A的速度依然比B的大,所以相同时间内,A走的位移依然比B大,故两者之间的距离依然在减小,弹簧不断压缩,弹簧产生的作用力越来越大,对A的加速作用和对B的加速作用而逐渐变大,于是,A的速度不断减小,B的速度不断增大,直到某个瞬间两个物体的速度一样,如图。

过了这个瞬间,由于弹簧的压缩状态没有发生任何变化,所以对两个物体的作用力以及力的效果也没有变,所以A要继续减速,B要继续加速,这就会使得B的速度变的比A大,于是A、B物体之间的距离开始变大。因此,两个物体之间的距离最小的时候,也就是弹簧压缩量最大的时候,也就是弹性势能最大的时候,也就是系统机械能损失最大的时候,就是两个物体速度相同的时候。

根据动量守恒有,根据能量守恒有,以上两式联列求解的,可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块A原来动能的一半,B正确。

错解分析:错解:根据能量守恒,当小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能的时候,弹簧具有最大弹性势能,因此选A。

产生错误的原因是学生没有进行认真的过程分析,没有弄清楚两个物体的运动情况,简单地根据感觉下结论。

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