问题
多选题
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紧靠竖直墙.用水平力向左推B将弹簧压缩,推到一定位置静止时推力大小为F0,弹簧的弹性势能为E.在此位置突然撤去推力,下列说法中正确的是( )
A.在A离开竖直墙前,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒
B.在A离开竖直墙前,A、B系统动量不守恒,之后守恒
C.在A离开竖直墙后,A、B速度相等时的速度是2 3 2E m
D.在A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E 3
答案
A、B撤去F后,A离开竖直墙前,竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡,合力为零,而墙对A有向右的弹力,使系统的动量不守恒.这个过程中,只有弹簧的弹力对B做功,系统的机械能守恒.A离开竖直墙后,系统水平方向不受外力,竖直方向外力平衡,则系统的动量守恒,只有弹簧的弹力做功,机械能也守恒.故A错误,B正确.
D、B撤去F后,A离开竖直墙后,当两物体速度相同时,弹簧伸长最长或压缩最短,弹性势能最大.
设两物体相同速度为v,A离开墙时,B的速度为v0.根据动量守恒和机械能守恒得
2mv0=3mv,
E=
?3mv2+EP1 2
又E=
m1 2 v 20
联立得到,v=2 3 E m
弹簧的弹性势能最大值为EP=
.故C错误,D正确.E 3
故选BD.