题目内容

如下图所示,质量相同的三个滑块ABC,置于光滑水平面上,AB紧靠,BC间有轻弹簧相连,弹簧被压缩一定程度后,用细线连接BC,这时弹簧储存的弹性势能为E,整个装置处于静止。若烧断细线,下列说法正确的是

A.烧断细线后,BC和弹簧组成的系统动量守恒,且机械能守恒

B.烧断细线后,AB分离瞬间A的动能是E/3

C.烧断细线,AB分离瞬间,C的动能是E/3

D.烧断细线,AB分离后,弹簧的弹性势能最大值是3E/4

D


解析:

烧断细线后,无论是弹簧将A+BC弹开过程,还是AB分离后,系统始终动量守恒、机械能守恒;弹簧将A+BC弹开过程,A+BC动量大小相等,动能跟质量成反比,因此A+B的总动能是E/3,其中A的动能是E/6;当时C的动能是2E/3;前3个选项都错,可判定D正确。证明:AB分离时,B+C的总动能是5E/6,BC共速时弹性势能最大,当时AB+C动量大小相等,动能跟质量成反比,因此B+C的动能是E/12,该过程B+C的动能损失就是此时的弹性势能,因此Ep=5E/6- E/12=3E/4。

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