问题 多选题

如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上,下端连接一个质量为M的铁块A,铁块下面用细线挂一质量为m的物体B,断开细线使B自由下落,当铁块A向上运动到最高点时,弹簧对A的拉力大小恰好等于mg,此时B的速度为v,则(  )

A.A、B两物体的质量相等

B.A与弹簧组成的振子的振动周期为

4v
g

C.在A从最低点运动到最高点的过程中弹簧弹力做功为

M2g2
k

D.在A从最低点运动到最高点的过程中弹力的冲量为2mv

答案

A、剪断细线以后,M做简谐振动.在最低点是弹力是(Mg+mg),在最高点是mg,

其中点(即平衡位置)时为

Mg+2mg
2
=Mg,解得M=2m,故A错误;

B、B做自由落体运动,当A向上运动到最高点时,此时B的速度为v,所以A运动半个周期的时间t=

v
g
,所以周期T=
2v
g
,故B错误;

C、从最低点到最高点平均弹力为Mg,弹簧弹力做功为Mgh.

而Mg=kh

解得:h=

Mg
k

所以弹簧弹力做功为:Mgh=

M2g2
k
,故C正确;

D、弹簧弹力的冲量由动量定理Ft=mv.

剪断细线以后物体受到两个力的作用,Mg和弹力F.

其动量无变化,设其弹力的冲量等于I,

则有I-Mgt=0.

而Mgt=2mv.

所以I=2mv.故D正确.

故选CD

单项选择题
单项选择题