如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連,放在光滑水平面上,A緊靠豎直墻壁.用水平力向左推B,將彈簧壓縮,推到某位置靜止時推力大小為F,彈簧的彈性勢能為E.在此位置突然撤去推力,下列說法中正確的是( 。
A.撤去推力的瞬間,B的加速度大小為
F
2m
B.從撤去推力到A離開豎直墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,機(jī)械能守恒
C.A離開豎直墻壁后,彈簧彈性勢能最大值為
E
3
D.A離開豎直墻壁后,彈簧彈性勢能最大值為E
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A、B彈簧組成和系統(tǒng),在撤去推力F時,系統(tǒng)受墻壁的作用力,故系統(tǒng)動量不守恒,又因?yàn)閴Ρ趯ο到y(tǒng)的作用力不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
A、F撤去前B處于靜止?fàn)顟B(tài),合力為0,即彈簧彈力大小與F大小相等方向相反,當(dāng)撤去F的瞬時間,對B而言只受到彈簧彈力作用,大小為F,故此時B的加速度大小a=
F
2m
,故A正確;B、A離開墻前墻對A有彈力,這個彈力雖然不做功,但對A有沖量,因此系統(tǒng)機(jī)械能守恒而動量不守恒;
C、撤去力F后,B向右運(yùn)動,彈簧彈力逐漸減小,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,A開始脫離墻面,這一過程機(jī)械能守恒,即滿足:
      E=
1
2
(2m)vB2
   ①
A脫離墻面后速度逐漸增加,B速度逐漸減小,此過程中彈簧逐漸伸長,當(dāng)A、B速度相同時,彈簧彈性勢能最大,這一過程系統(tǒng)動量和機(jī)械能均守恒,有:
動量守恒:2mvB=(m+2m)v     ②,
機(jī)械能守恒:EPmax=
1
2
(2m)
v2B
-
1
2
(m+2m)v2
      ③
由①②③可解得:EPmax=
E
3
,所以C正確;
D、由C分析知D錯誤.
故選ABC.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=1kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上,F(xiàn)=13N的水平推力作用下,一起由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,已知A、B與水平面間的動摩擦因素分別為μA=0.1、μB=0.2,取g=10m/s2
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如圖所示,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體置于動摩擦因數(shù)為μ的粗糙水平面上,它們之間用輕質(zhì)彈簧連接,在A上施加一個水平向右的恒力F,兩物塊一起以加速度a向右做勻加速運(yùn)動,此時彈簧伸長量為x;若將力的大小增大到F'=2F時,兩物塊均以加速度a'做勻加速運(yùn)動,此時彈簧伸長量為x',則( 。

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