题目内容

15.如图所示,水平气垫导轨上滑块B和C由一个轻弹簧相连,静止于导轨上.另一个滑动块A获得一初速度v0匀速地向上B运动,与B发生作用.瞬间与B结为一全时AB共同速度为v1,之后AB开始压缩弹簧,使C开始运动.从A以v0运动到AB达共同速度v1过程Ⅰ,从AB以v1开始压缩弹簧到第一次弹簧达到最短为过程Ⅱ,则可以判断(  )
A.Ⅰ、Ⅱ全过程系统过量守恒,机械能不守恒
B.Ⅰ、Ⅱ全过程系统动量守恒,机械能不守恒
C.Ⅰ过程系统动量守恒,机械能守恒
D.Ⅱ过程系统动量守恒,机械能守恒

分析 先对AB碰撞过程由动量定理列式求解碰后的速度,再对ABC三者为整体,分析整体过程,由动量守恒及能量守恒关系分析判断.

解答 解:在A与B发生碰撞的过程中,水平方向系统不受其他的外力的作用,系统的动量守恒,设碰撞后共同速度是v1,选取向右为正方向,则:
mAv0=(mA+mB)v1
可知碰撞后的机械能小于碰撞前的机械能,机械能不守恒;
A与B和C作用的过程中,A、B、C和弹簧组成的系统,在水平方向系统不受其他的外力的作用,系统的动量守恒,在相互作用的过程中,只有动能和弹簧的弹性势能之间相互转化,系统的机械能守恒.
故BD正确,AC错误.
故选:BD

点评 本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律的应用,要注意明确碰撞过程同时应满足动量守恒和机械能守恒两个条件.

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