题文
如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木 板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是
A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.B板的加速度一直增大
C.弹簧给木块A的冲量大小为2mv0/3
D.弹簧的最大弹性势能为mv02/3
题型:未知 难度:其他题型
答案
D
解析
当A向左压缩弹簧时A物块减速,B板做加速度增大的加速运动,当弹簧压缩量最大时,A、B共速,之后弹簧在恢复形变的过程中B板做加速度减小的加速,A物块继续减速,当弹簧恢复原长时B板达最大速度,所以AB选项均错;当弹簧恢复原长时,设A、B的速度分别为
和
,由动量守恒定律,
,能量守恒定律有
,联立解得:
,弹簧给木块A的冲量I=2mv1-2mv0=-4mv0/3,所以弹簧给木块A的冲量大小为4mv0/3,C选项错误;弹簧最大的弹性势能发生在AB共速时,设共速的速度为
,由动量守恒知
,
再由
,所以D选项正确。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





