题目内容

某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可 在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力为定值.轻杆向右移动不超过L时,装置可安全工作.若一小车分别以初动能Ek1和Ek2撞击弹簧,导致轻杆分别向右移动L/4和L.已知装置安全工作时,轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面间的摩擦.比较小车这两次撞击缓冲过程,下列说法正确的是

A、小车撞击弹簧的初动能之比为1:4 B、系统损失的机械能之比为1:4

C、两次小车反弹离开弹簧的速度相同 D、两次小车反弹离开弹簧的速度不同

 

BC

【解析】

试题分析:A、小车把弹簧压缩到时,两者一起推动杆向右减速运动,这个过程中,杆受到的摩擦力不变,弹簧的压缩量x先增大,到车与杆的速度相等时x保持不变,直到杆的速度减为0,这一过程中,小车的动能转化为弹簧的弹性势能和克服摩擦力做功;则有:;因轻杆的位移之比为:1:4;故克服摩擦力做功之比为1:4;而弹簧的弹性势能相等,故初动能之比为等于1:4;故A错误;B、对系统来说,重力及弹力之外的其他力做功等于损失的机械能;由A的分析可知,系统损失的机械能之比为1:4;故B正确;C、由于弹簧的压缩量相同,故具有的弹性势能相同;则由机械能守恒定律可知,小车反弹离开弹簧的速度相等;故C正确,D错误;故选:BC.

考点:本题考查了动能定理的应用;功的概念.

 

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