如圖a所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2kg.現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的v-t圖如圖b所示,則可知( 。
精英家教網(wǎng)
A、在A離開擋板前,A、B系統(tǒng)動量守恒B、在A離開擋板前,A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,之后不守恒C、彈簧鎖定時其彈性勢能為9JD、A的質(zhì)量為1kg,在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J
分析:在A離開擋板前,由于擋板對A有作用力,所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動量不守恒;根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒的條件解答.
解除對彈簧的鎖定后至A剛離開擋板的過程中,根據(jù)機械能守恒定律求解.
分析A離開擋板后A、B的運動過程,根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律求解.
解答:解:A、在A離開擋板前,由于擋板對A有作用力,所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動量不守恒;故A錯誤
B、在A離開擋板前,擋板對A的作用力不做功,A、B及彈簧組成的系統(tǒng)在整個過程中機械能都守恒,故B錯誤
C、解除對彈簧的鎖定后至A剛離開擋板的過程中,彈簧的彈性勢能釋放,全部轉(zhuǎn)化為B的動能,
根據(jù)機械能守恒定律,有:
Ep=
1
2
mB
v
2
B
,由圖象可知,vB=3m/s
解得:Ep=9J,故C正確.
D、分析A離開擋板后A、B的運動過程,并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知,彈簧伸長到最長時A、B的共同速度為v=2m/s,
根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律,有:mBv0=(mA+vB)v
E′p=
1
2
mB
v
2
0
-
1
2
(mA+vB
v
2
  
聯(lián)立解得:E′p=3J,故D正確.
故選:CD.
點評:本題主要考查了動量守恒定律及機械能守恒定律的應(yīng)用,能夠知道當(dāng)彈簧伸到最長時,其勢能最大.
練習(xí)冊系列答案
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如圖1所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是m1=4.0kg和m2=6.0kg,用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上,物塊B左側(cè)與豎直墻相接觸.另有一個物塊C從t=0時刻起以一定的速度向左運動,在t=0.5s時刻與物塊A相碰,碰后立即與A粘在一起不再分開.物塊C的v-t圖象如圖2所示.試求:
(1)物塊C的質(zhì)量m3;
(2)在5.0s到15s的時間內(nèi)物塊A的動量變化的大小和方向.

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時均靜止.現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動物塊B,使B做加速度為a的勻加速運動,A、B兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線(t1時刻A、B的圖線相切,t2時刻對應(yīng)A圖線的最高點),重力加速度為g,則(  )
A、t2時刻,彈簧形變量為0
B、t1時刻,彈簧形變量為
mgsinθ+ma
k
C、從開始到t2時刻,拉力F逐漸增大
D、從開始到t1時刻,拉力F做的功比彈簧彈力做的功多

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時物塊均靜止.現(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動物塊B,使B做加速度為a的勻加速運動,兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示(t1時刻A、B的圖線相切,t2時刻對應(yīng)A圖線的最高點),重力加速度為g,則( 。
A、外力施加的瞬間,A、B間的彈力大小為m(gsinθ-a)
B、t2時刻,彈簧形變量為
ma
k
C、t2時刻彈簧恢復(fù)到原長,物塊A達(dá)到速度最大值
D、從開始到t1時刻,拉力F做的功比彈簧釋放的勢能少
(mgsinθ-ma)2
k

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如圖a所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2kg,F(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的v-t圖如圖b所示,則可知( )

A.在A離開擋板前,A、B系統(tǒng)動量不守恒,之后守恒

B.在A離開擋板前,A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,之后不守恒

C.彈簧鎖定時其彈性勢能為9J

D.A的質(zhì)量為1kg,在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J

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