如圖所示,輕質*簧的一端固定在牆上,另一端與質量爲m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質量與A相同的物體B...
問題詳情:
如圖所示,輕質*簧的一端固定在牆上,另一端與質量爲m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質量與A相同的物體B,從高h處由靜止開始沿光滑曲面滑下,與A相碰後一起將*簧壓縮,*簧復原過程中某時刻B與A分開且沿原曲面上升.下列說法正確的是( )
A.*簧被壓縮時所具有的最大**勢能爲mgh
B.*簧被壓縮時所具有的最大**勢能爲mgh
C.B能達到的最大高度爲2h
D.B能達到的最大高度爲4h
【回答】
B動能定理的應用;功能關係.
【分析】B從軌道上下滑過程,只有重力做功,B的機械能守恆.運用機械能守恆定律可求得B與A碰撞前的速度.兩個物體碰撞過程動量守恆,即可求得碰後的共同速度.碰後共同體壓縮*簧,當速度爲零,*簧的壓縮量最大,**勢能最大,根據系統的機械能守恆求得最大的**勢能.當*簧再次恢復原長時,A與B將分開,根據機械能守恆求得B能達到的最大高度.
【解答】解:AB、對B下滑過程,據機械能守恆定律得:mgh=,則得,B剛到達水平地面時的速度 v0=.
B與A碰撞過程,以A、B組成的系統爲研究對象,取向右爲正方向,根據動量守恆定律可得:
mv0=2mv,得A與B碰撞後的共同速度爲 v=v0,所以*簧被壓縮時所具有的最大**勢能爲 Epm=•2mv2=mgh,故A錯誤,B正確;
CD、當*簧再次恢復原長時,A與B將分開,B以v的速度沿斜面上滑,根據機械能守恆定律可得 mgh′=mv2,解得,B能達到的最大高度爲 h′=,故CD錯誤.
故選:B
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:選擇題