问题
选择题
如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F,关于A、B和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是
A. 撤去F后,系统动量守恒,机械能守恒
B. 撤去F后,A离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒
C. 撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E
D. 撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E/3
答案
BD
试卷分析:对于整体受力分析则,撤掉外力F瞬间,弹簧形变暂时来不及变化,所以墙对A有向右弹力,因此系统此时并不动量守恒。但是当A、B系统离开墙体后,整体动量守恒。但由于该弹力不做功,所以系统机械能守恒,B正确,A错误。撤掉F之后,弹力将B弹开,当弹簧原长瞬间,A离开墙体,设此时b物体速度为v0,此后当A、B两物体的速度相等时,弹性势能最大。则,
,可以求得弹性势能最大时,
,所以弹簧弹性势能为E/3,所以D正确。
点评:此类题型通过考察动量是否守恒,并结合机械能守恒定律,通过两物体速度相等时弹簧势能最大,最终将弹性势能最大值求出。