题目内容
【题目】如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为4kg.现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的V-t图如图乙所示,则可知( )
A. 物块A的质量为4 kg
B. 运动过程中物块A的最大速度为vm=4m/s
C. 在物块A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒
D. 在物块A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为6J
【答案】BD
【解析】
A、弹簧伸长最长时弹力最大,B的加速度最大,此时A和B共速,由图知,AB共同速度为:v共=2m/s,A刚离开墙时B的速度为:v0=3m/s.在A离开挡板后,取向右为正方向,由动量守恒定律,有:,解得 mA=2kg;故A错误.
B、当弹簧第一次恢复原长时A的速度最大,由, ,解得A的最大速度 vA=4m/s;故B正确.
C、在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,A、B系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒;故C错误.
D、分析A离开挡板后A、B的运动过程,并结合图象数据可知,弹簧伸长到最长时A、B的共同速度为v共=2m/s,根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:,;联立解得弹簧的最大弹性势能 Ep=6J,故D正确.
故选BD.
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