【題目】如圖所示,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m=3kg靜止放置的物塊A、B、C,物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)。若Av0=4m/s的初速度向B運動并壓縮彈簧(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),當(dāng)A、B速度相等時,BC恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設(shè)BC碰撞時間極短,則以下說法正確的是( 。

A.A開始運動到彈簧壓縮最短時A的速度大小為2m/s

B.A開始運動到彈簧壓縮最短時C受到的沖量大小為4N·s

C.A開始運動到A與彈簧分離的過程中整個系統(tǒng)損失的機械能為3J

D.AB、C相互作用過程中彈簧的最大彈性勢能為16J

【答案】BC

【解析】

A.對AB通過彈簧作用的過程中,當(dāng)?shù)谝淮嗡俣认嗤瑫r,取向右為正方向,由動量守恒定律得:

mv0=2mv1

解得

v1=2m/s

設(shè)A、B第二次速度相同時的速度大小v2,此時彈簧最短。對ABC系統(tǒng),取向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律得

mv0=3mv2

解得

A開始運動到彈簧壓縮最短時A的速度大小為;

選項A錯誤;

B.從開始到彈簧最短時,即從開始到AB第二次速度相同時,對C根據(jù)動量定理

I=mv2-0=4Ns

B正確;

CBC碰撞的過程,B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得

mv1=2mv3

解得BC粘接后瞬間共同速度為

v3=1m/s

BC碰撞到A與彈簧分離的過程,由系統(tǒng)的動量守恒和機械能守恒得

mv1+2mv3=mvA+2mvBC

從開始到A與彈簧分離的過程中整個系統(tǒng)損失的機械能為

聯(lián)立解得

E=3J

C正確。
DAB兩物體第一次共速時彈簧的彈性勢能

則當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,由能量關(guān)系可知

Epm=13J

即在A、BC相互作用過程中彈簧的最大彈性勢能為13J。故D錯誤。

故選BC。

練習(xí)冊系列答案
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A.P點的速度正在增大

B.P點的振動形式傳到Q點需要

C.PQ在振動過程中,位移的大小總相等

D.內(nèi),P點通過的路程為20cm

E.經(jīng)過,Q點回到平衡位置

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A. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),、同時熄滅

B. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),先熄滅,后熄滅

C. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),同時熄滅

D. 合上開關(guān),、同時亮;斷開開關(guān),先熄滅,后熄滅

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A.兒童腳下滑到A點時速度為 m/s

B.兒童下滑的加速度大小為6m/s2

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D.兒童通過A點的時間為 s

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A. B. C. D.

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A.導(dǎo)體棒ab剛到達EF時的加速度大小為5m/s2

B.兩磁場邊界EFMN之間的距離L1m

C.若在導(dǎo)體棒ab剛到達MN時將恒力撤去,導(dǎo)體棒ab繼續(xù)滑行的距離為3m

D.若在導(dǎo)體棒ab剛到達MN時將恒力撤去,導(dǎo)體棒ab繼續(xù)滑行的過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為3.6J

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A.火箭加速上升過程中,宇航員處于失重狀態(tài)

B.飛船加速下落過程中,宇航員處于超重狀態(tài)

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