Question

【题目】如图a所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，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2kg。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的vt图如图b所示，则可知（ ）

A. 在A离开挡板前，A、B系统动量守恒

B. 在A离开挡板前，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒

C. 弹簧锁定时其弹性势能为9J

D. A的质量为1kg，在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

Answer 1

【答案】CD

【解析】

在A离开挡板前，由于挡板对A有作用力，所以A、B系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；故A错误；在A离开挡板前，挡板对A的作用力不做功，A、B及弹簧组成的系统在整个过程中机械能都守恒，故B错误；解除对弹簧的锁定后至A刚离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能释放，全部转化为B的动能，根据机械能守恒定律，有：Ep=mBvB2，由图象可知，vB=3m/s,解得：Ep=9J，故C正确。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：mBv0=（mA+vB）v共；E′p=mBv02 -（mA+vB）v共2；联立解得：E′p=3J，故D正确。故选CD。