题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平地面上有AB两个小物块,其中物块A的左侧连接一轻质弹簧。物块A处于静止状态,物块B以一定的初速度向物块A运动,并通过弹簧与物块A发生弹性正碰。对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率—时间图象进行描述,在图所示的图象中,图线1表示物块A的速率变化情况,图线2表示物块B的速率变化情况。则在这四个图象中可能正确的是 ( )

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】物块B压缩弹簧的过程,开始时A做加速运动,B做减速运动,随着压缩量的增大,弹簧的弹力增大,两个物块的加速度增大.当弹簧压缩至最短时,二者的速度相等;此后A继续加速,B继续减速,弹簧的压缩量减小,弹力减小,两个物块的加速度减小.当弹簧恢复原长时B离开弹簧.所以v-t图象切线斜率的大小都先增大后减小.设B离开弹簧时A、B的速度分别为vA和vB.取水平向右为正方向,根据动量守恒定律:mBv0=mAvA+mBvB,由机械能守恒得:mBv02=mAvA2+mBvB2联立解得 .若mB>mA,由上式可得:vA>vB.所以B图是可能的.若mB=mA,由上式可得:vA=v0,vB=0.若mB<mA,由上式可得:vA>0,vB<0.综上,只有B图是可能的.故ACD错误,B正确.故选B.

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