問題詳情:
如圖( a ),質量分別為 m A 、 m B 的 A 、 B 兩物體用輕*簧連接構成一個系統,外力 作用在 A 上,系統靜止在光滑水平面上( B 靠牆面),此時*簧形變量為 。撤去外力並開始計時, A 、 B 兩物體運動的 圖像如圖( b )所示, 表示 0 到 時間內 的 圖線與座標軸所圍面積大小, 、 分別表示 到 時間內 A 、 B 的 圖線與座標軸所圍面積大小。 A 在 時刻的速度為 。下列説法正確的是( )
A . 0 到 時間內,牆對 B 的衝量等於 m A v 0
B . m A > m B
C . B 運動後,*簧的最大形變量等於
D .
【回答】
ABD
【詳解】
A .由於在 0 ~ t 1 時間內,物體 B 靜止,則對 B 受力分析有
F 牆 = F *
則牆對 B 的衝量大小等於*簧對 B 的衝量大小,而*簧既作用於 B 也作用於 A ,則可將研究對象轉為 A ,撤去 F 後 A 只受*力作用,則根據動量定理有
I = m A v 0 (方向向右)
則牆對 B 的衝量與*簧對 A 的衝量大小相等、方向相同, A 正確;
B .由 a — t 圖可知 t 1 後*簧被拉伸,在 t 2 時刻*簧的拉伸量達到最大,根據牛頓第二定律有
F * = m A a A = m B a B
由圖可知
a B > a A
則
m B < m A
B 正確;
C .由圖可得, t 1 時刻 B 開始運動,此時 A 速度為 v 0 ,之後 AB 動量守恆, AB 和*簧整個系統能量守恆,則
可得 AB 整體的動能不等於 0 ,即*簧的**勢能會轉化為 AB 系統的動能,*簧的形變量小於 x , C 錯誤;
D .由 a — t 圖可知 t 1 後 B 脱離牆壁,且*簧被拉伸,在 t 1 — t 2 時間內 AB 組成的系統動量守恆,且在 t 2 時刻*簧的拉伸量達到最大, A 、 B 共速,由 a — t 圖像的面積為 D v ,在 t 2 時刻 AB 的速度分別為
,
A 、 B 共速,則
D 正確。
故選 ABD 。
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:選擇題