题文
如图10所示,在光滑的水平面上,物体B静止,在物体B上固定一个轻弹簧.物体A以某一速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用.两物体的质量相等,作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能为Ep.现将B的质量加倍,再使物体A通过弹簧与物体B发生作用(作用前物体B仍静止),作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能仍为Ep.则在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中,第一次和第二次相比( )
图10A.物体A的初动能之比为2∶1B.物体A的初动能之比为4∶3C.物体A损失的动能之比为1∶1D.物体A损失的动能之比为27∶32
题型:未知 难度:其他题型
答案
B
解析
分析题意得,弹性势能的最大值出现在A和B两物体的速度相等时,设物体A的初速度为v0,相互作用后的共同速度为v,根据相互作用过程系统动量守恒得:mv0=2mv,解得v=
v0,所以弹簧的最大弹性势能Ep=
mv02-
×2mv2=
mv02,且Ep=
EkA,A物体损失的动能为ΔEkA=
mv02-
m×(
v0)2=
EkA,如果将B的质量变为原来的2倍,则有mv0=3mv′,v′=
v0′
Ep′=
mv0′2-
×3mv′2=
mv0′2=
EkA′,A物体损失的动能为ΔEkA′=
mv0′2-
m×(
v0′)2=
EkA′,所以要使Ep=Ep′,则物体A的初动能之比为4∶3,所以选项B正确,选项A错.且得到物体A损失的动能之比为2∶9,所以选项CD错.综上所述,本题的正确选项应该为B.
考点
据考高分专家说,试题“如图10所示,在光滑的水平面上,物体B静.....”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。





