(2011?安徽模擬)如圖所示,輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板,下端系有質(zhì)量為M的圓板,處于平衡狀態(tài).開始一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在彈簧外,與圓板距離為h,讓環(huán)自由下落撞擊圓板,碰撞時間極短,碰后圓環(huán)與圓板共同向下運動.使彈簧伸長.那么( 。
分析:圓環(huán)與圓板碰撞過程,時間極短,內(nèi)力遠大于外力,系統(tǒng)總動量守恒,由于碰后速度相同,為完全非彈性碰撞,機械能不守恒;碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中,環(huán)與板以及彈簧系統(tǒng)機械能守恒.
解答:解:A、圓環(huán)與圓板碰撞過程,時間極短,內(nèi)力遠大于外力,系統(tǒng)總動量守恒,由于碰后速度相同,為完全非彈性碰撞,機械能不守恒,故A錯誤;
B、圓環(huán)與圓板碰撞過程,時間極短,內(nèi)力遠大于外力,系統(tǒng)總動量守恒,由于碰后速度相同,為完全非彈性碰撞,機械能不守恒,減小的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
C、碰撞后平衡時,有
kx=(m+M)g
即碰撞后新平衡位置與下落高度h無關(guān),故C正確;
D、碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中,碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中,它們動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量,故D錯誤;
故選C.
點評:本題關(guān)鍵是抓住碰撞過程和碰撞后下降的兩個過程,碰撞過程動量守恒,之后環(huán)與板及彈簧系統(tǒng)機械能守恒.
練習(xí)冊系列答案
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求:
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