Question

7．一轻质弹簧，上端悬挂于天花板上，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．让环自由落下，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． 由于环受到重力，即使碰撞时间极短，也不能认为环与板在碰撞过程中的总动量守恒
• C． 环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关
• 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力所做的功

Answer 1

分析 圆环与圆板碰撞过程，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；碰撞后环与板共同下降的过程中，环与板以及弹簧系统机械能守恒

解答 解：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，故A正确，B错误；
C、碰撞后平衡位置，有
kx=（m+M）g
即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故C正确；
D、碰撞后环与板共同下降的过程中重力和弹簧的弹力都做功，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，故D错误；
故选：AC

点评 本题关键是抓住碰撞过程和碰撞后下降的两个过程，碰撞过程动量守恒，之后环与板及弹簧系统机械能守恒．