问题
选择题
如图所示,在光滑的水平面上有质量相等的木块A和木板B,木块A以速度v0向左滑上静止的木板B的水平上表面,木板B上表面光滑,木板左端固定一轻质弹簧.当木块A碰到木板B左侧的弹簧至压缩的过程中,下列判断正确的是( )
A.当弹簧压缩量最大时,木块A减少的动能最多,木块A的速度减少到v0 2
B.当弹簧压缩量最大时,整个系统减少的动能最多,木块A的速度要减少v0 2
C.当弹簧由压缩恢复至原长时,木块A减少的动能最多,木块A的速度减小到v0 2
D.当弹簧由压缩恢复至原长时,整个系统动能恢复初始值,木块A的速度大小不变
答案
A、C、滑块与木板发生弹性碰撞,动量守恒;当滑块与长木板速度相等时,弹簧的压缩量最大;此后弹簧要恢复原状,木板进一步加速,木块进一步减速,故A错误,C错误;
B、当滑块与长木板速度相等时,弹簧的压缩量最大;
根据动量守恒定律,有:mv0=(m+m)v ①
系统机械能守恒,根据守恒定律,有:Ep=
m•1 2
-v 20
•(m+m)•v2 ②1 2
由①②两式解得:v=
v0,Ep=1 2
m1 4
;v 20
故木块速度减小
,木板速度增加v0 2
,故B正确;v0 2
D、木板和木块弹性碰撞,质量相等;
当弹簧由压缩恢复至原长时,整个系统动能恢复初始值,木板和木块动量交换,即木块A的速度减为零,故D错误;
故选B.