如圖,在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個物塊,現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮,此過程中推力做功W.然后撤去外力,則(  )
分析:根據(jù)沖量的定義判斷墻對A的沖量是否為零,撤去力F后,B向右運(yùn)動,彈簧彈力逐漸減小,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,A開始脫離墻面,這一過程機(jī)械能守恒.
A離開墻壁后系統(tǒng)機(jī)械能守恒動量也守恒,故系統(tǒng)動能不可以為0,則彈簧彈性勢能不可能與系統(tǒng)總機(jī)械能相等.
解答:解:A、根據(jù)沖量的定義I=Ft得,從開始到A離開墻面的過程中,墻壁對A有彈力,所以墻對A的沖量不為0,故A錯誤.
B、撤去力F后,B向右運(yùn)動,彈簧彈力逐漸減小,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,A開始脫離墻面,這一過程機(jī)械能守恒,即滿足:
W=E=
1
2
(2m)vB2
vB=
W
m

B的動量大小為2mvB=2
mW
,故B錯誤.
C、當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時,A的速度最大,這一過程系統(tǒng)動量和機(jī)械能均守恒,有:
動量守恒:2mvB=mvA+2mv′B ①,
機(jī)械能守恒:W=
1
2
m
v
2
A
+
1
2
?
2mv′B2
由①②解得:vA=
4
3
W
m
,故C正確.
D、B撤去F后,A離開豎直墻后,當(dāng)兩物體速度相同時,彈簧伸長最長或壓縮最短,彈性勢能最大.
設(shè)兩物體相同速度為v,A離開墻時,B的速度為v0.根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒得
  2mvB=3mv,
  W=
1
2
?3mv2+EP
又W=
1
2
×2m
v
2
B

聯(lián)立得到,v=
2
3
W
m

彈簧的彈性勢能最大值為EP=
1
3
W
.故D錯誤.
故選C
點(diǎn)評:正確認(rèn)識動量守恒條件和機(jī)械能守恒條件是解決本題的關(guān)鍵了.如果一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變,這個結(jié)論叫做;系統(tǒng)只有重力或彈力做功為機(jī)械能守恒條件.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物體,在與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下運(yùn)動,則在時間t內(nèi)( 。
A、重力的沖量為0B、拉力F的沖量為FtC、拉力F的沖量為FtcosθD、拉力F的沖量等于物體動量的變化量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體,B的質(zhì)量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=(9-2t)N(t的單位是s),從t=0開始計(jì)時,則下列說法不正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場,分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi),現(xiàn)有一邊長為l(l<L)的正方形閉合導(dǎo)線框以垂直磁場邊界的初速度v1滑進(jìn)磁場,然后線圈滑出磁場的速度為v2,設(shè)線框滑進(jìn)磁場的時間為t1,安接力的沖量為I1,線框產(chǎn)生的熱量為Q1,線框滑出磁場的時間為t2,安培力的沖量為I2,線框產(chǎn)生的熱量為Q2,則有( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在光滑水平面上靜止釋放兩個帶正電的小物塊q1和q2,下列表述正確的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案