如圖所示,物體A、B由輕彈簧相連接,放在光滑的水平面上,物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量.物體B左側(cè)與豎直墻壁相接觸,彈簧被壓縮,具有彈性勢(shì)能為E.釋放后物體A向右運(yùn)動(dòng),并帶動(dòng)物體B離開左側(cè)墻壁.物體B離開墻壁后,對(duì)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng),在向右運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法:①彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)的彈性勢(shì)能等于彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能;②彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)的彈性勢(shì)能小于彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能;③物體B的最大動(dòng)能等于E;④物體B的最大動(dòng)能小于E.其中正確的是( 。
A.①③B.①④C.②③D.②④

①設(shè)物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v,則根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得:
E=
1
2
mAv2

物體B離開墻壁后,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)和壓縮最大時(shí),兩物體的速度相等,則
mAv=(mA+mB)v′,則知兩種狀態(tài)下,A、B共同速度相同,動(dòng)能相同,則根據(jù)機(jī)械能守恒知,彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)的彈性勢(shì)能等于彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能.故①正確,②錯(cuò)誤.
③、④彈簧從B離開墻壁到第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過程,B一直加速,彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B的速度最大.
設(shè)此時(shí)A、B的速度分別為vA、vB
根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得:
mAv=mAvA+mBvB
1
2
mAv2
=
1
2
mA
v2A
+
1
2
mB
v2B

解得,vB=
2mA
mA+mB
v
物體B的最大動(dòng)能為EkB=
1
2
mB
v2B
=
1
2
mB
(
2mA
mA+mB
)2
v2=
1
2
mAv2?
4mAmB
(mA+mB)2
=
4mAmB
(mA+mB)2
E
由題知:mA>mB,EkB<E.故③錯(cuò)誤,④正確.
故選B
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從傾角為30°的斜面最底端沖上斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
3g
4
,物體在斜面上升的最大高度為h,則在這一過程中(  )
A.物體克服重力做的功為mgh
B.物體的動(dòng)能減小了
3
2
mgh
C.物體的動(dòng)能減小了
3
4
mgh
D.物體的機(jī)械能損失了
1
2
mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A、B用勁度系數(shù)為k的彈簧相連,初始處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)A施加向上的拉力緩慢提起,一直到B對(duì)地面恰好沒壓力.則這一過程中,所加拉力對(duì)A做的功和彈簧的彈力B做的功分別為(  )
A.
2m2g2
k
、0
B.
m2g2
k
、0
C.
m2g2
k
、-
m2g2
k
D.0、-
m2g2
k

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水流在推動(dòng)水輪機(jī)的過程中做了5×108J的功,這句話應(yīng)理解為(  )
A.水流在推動(dòng)水輪機(jī)的過程中能量減少了5×108J
B.水流在推動(dòng)水輪機(jī)的過程中具有5×108J的能量
C.水流在推動(dòng)水輪機(jī)前具有5×108J的能量
D.水流在推動(dòng)水輪機(jī)后具有5×108J的能量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高2m,運(yùn)動(dòng)員做了______的功,有______化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為m的物體,以
g
3
的加速度由靜止豎直下落高度h,在此過程中下列說法中正確的是( 。
A.物體的重力勢(shì)能減少
mgh
3
B.物體的機(jī)械能減少
2mgh
3
C.物體的動(dòng)能增加
mgh
3
D.重力對(duì)物體做功
mgh
3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,質(zhì)量m的小物體,從光滑曲面上高度H處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入軸心距離L的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求:

⑴求物體到達(dá)曲面底端時(shí)的速度大小v0?
⑵若電機(jī)不開啟,傳送帶不動(dòng),物體能夠從傳送帶右端滑出,則物體滑離傳送帶右端的速度大小v1為多少?
⑶若開啟電機(jī),傳送帶以速率v2(v2>v0)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),且已知物體到達(dá)傳送帶右端前速度已達(dá)到v2,則傳送一個(gè)物體電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多做的功為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是(    )
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)
B.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的合外力一定不為零
D.當(dāng)物體速度為零時(shí),加速度一定為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面上有一小車B,右端固定一個(gè)砂箱,砂箱左側(cè)連著一水平輕彈簧,小車和砂箱(包含沙的質(zhì)量)的總質(zhì)量為M,車上放有一物塊A,質(zhì)量也是M。物塊A和小車以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。物塊A車面摩擦不計(jì)。車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),距砂面H高處有一質(zhì)量為mm=M)的泥球自由下落,恰好落在砂箱中。求:在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧性彈勢(shì)能的最大值。

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