问题 多选题

如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上.现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得(  )

A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s且弹簧都是处于压缩状态

B.从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长

C.两物体的质量之比为m1:m2=1:2

D.在t2时刻两物体的动量之比为P1:P2=1:2

答案

A、由图可知t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,总动能最小,根据系统机械能守恒可知,此时弹性势能最大,t1时刻弹簧处于压缩状态,t3时刻弹簧处于伸长状态.故A错误;

B、结合图象弄清两物块的运动过程,开始时m1逐渐减速,m2逐渐加速,弹簧被压缩,t1时刻二者速度相当,系统动能最小,势能最大,弹簧被压缩最厉害,然后弹簧逐渐恢复原长,m2依然加速,m1先减速为零,然后反向加速,t2时刻,弹簧恢复原长状态,由于此时两物块速度相反,因此弹簧的长度将逐渐增大,两木块均减速,当t3时刻,二木块速度相等,系统动能最小,弹簧最长,因此从t3到t4过程中弹簧由伸长状态恢复原长,故B正确;

C、系统动量守恒,选择开始到t1时刻列方程可知:m1v1=(m1+m2)v2,将v1=3m/s,v2=1m/s代入得:m1:m2=1:2,故C正确;

D、在t2时刻m1的速度为:v1=-1m/s,m2的速度为:v2=2m/s,根据m1:m2=1:2,则动量之比为P1:P2=-1:4.故D错误.

故选BC.

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