题目内容

7.如图所示,小车AB静止于水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥.小车AB质量为M,质量为m的木块C放在小车上,CB距离为L用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩.开始时小车AB与木块C都处于静止状态,现烧断细线,弹簧被释放,使木块离开弹簧向B端滑去,并跟B端橡皮泥粘在一起.所有摩擦均不计,对整个过程,以下说法正确的是(  )
A.整个系统机械能守恒
B.整个系统机械能不守恒,动量也不守恒
C.当木块的速度最大时,小车的速度也最大
D.最终整个系统向左匀速运动

分析 弹簧被释放后,木块C向B端滑去,跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞,机械能有损失.整个系统受到的合外力为零,动量守恒.根据动量守恒定律可以分析木块速度最大时小车的速度情况.

解答 解:A、弹簧被释放过程系统机械能守恒,而木块C跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞,机械能有损失,所以整个系统机械能不守恒.故A错误.
B、整个系统受到的合外力保持为零,动量守恒.故B错误. 
C、设弹簧释放后,木块C速度大小为v,小车速度为V,取向右为正方向,由动量守恒定律得:mv-MV=0   
得:V=$\frac{m}{M}$v,则知V与v成正比,当木块的速度v最大时,小车的速度V也最大.故C正确.
D、设C与橡皮泥粘在一起时系统的速度为v′,由系统的动量守恒得:(M+m)v′=0,得:v′=0,所以最终系统静止不动,故D错误.
故选:C

点评 本题考查应用动量守恒定律分析和处理多次碰撞问题的能力.要知道碰撞的基本规律是动量守恒定律,应用时要注意选取正方向.

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