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2.如图所示,用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变,现正在光滑水平面上以速度v0=0.1m/s 向右做直线运动,已知两弹性小球质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg.一段时间后轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动.经过t=5.0s后,当两球的间距为s=4.5m,则下列说法正确的是(  )
A.刚分离时,a、b两球的速度方向相同
B.刚分离时,b球的速度大小为0.4m/s
C.刚分离时,a球的速度大小为0.7m/s
D.两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J

分析 两小球组成的系统所受合外力为零,系统的动量守恒,应用动量守恒定律及t=5.0s时两球的间距,可以求出刚分离时两球的速度.应用能量守恒定律可以求出弹性势能.

解答 解:ABC、取向右为正方向,由动量守恒定律得:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,
经过t=5.0s后,两球的间距为s=4.5m,则 s=v1t-v2t,解得:v1=0.70m/s,v2=-0.20m/s,负号表示速度方向与正方向相反,所以刚分离时,a、b两球的速度方向相反,刚分离时,b球的速度大小为0.2m/s,a球的速度大小为0.7m/s.故AB错误,C正确;
D、由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$(m1+m2)v02+EP=$\frac{1}{2}$m1v12+$\frac{1}{2}$m2v22 ,解得:Ep=0.27J,故D正确;
故选:CD

点评 本题要分析清楚两球的运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题.对于两个及两个以上相互作用的物体,往往根据守恒定律研究.

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