题目内容
【题目】如图所示,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。现剪断A、B间的细绳,解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的υ-t图如图所示,则可知( )
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A. 在A离开挡板前,A、B系统动量不守恒,之后守恒
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. 若A的质量为1kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
【答案】ACD
【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;离开挡板之后,系统的合外力为零,动量守恒,故A正确;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只有弹簧的弹力做功,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:
,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;
;联立解得:E′p=3J,故D正确。故选CD。
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