题目内容
【题目】一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图所示,让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长( )
A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B.环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小无关
C.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功
D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
【答案】AB
【解析】
A. 圆环与平板碰撞过程,若碰撞时间极短,内力远大于外力,系统总动量守恒,由于碰后速度相同,为完全非弹性碰撞,机械能不守恒,减小的机械能转化为内能,故A正确;
B. 碰撞后平衡时,有:
即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关,故B正确;
CD. 碰撞后环与板共同下降的过程中,碰撞后环与板共同下降的过程中,它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量,弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功,故CD错误;
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