高中 | 机械能 题目答案及解析

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必修2

第七章 机械能守恒定律

7.8 机械能守恒定律

机械能

如图,原长为$l_{0}$的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为$m_{1}$的水平木板$X$。将质量为$m_{2}$的物块$Y$放在$X$上,竖直下压$Y$,使$X$离地高度为$l$,此时弹簧的弹性势能为$E_{p}$,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则$(\qquad)$

["

$X$$Y$恰能分离,则$E_{p}=(m_{1}+m_{2})g(l_{0}-l)$

","

$X$$Y$恰能分离,则$E_{p}=(m_{1}+m_{2})gl$

","

$X$$Y$能分离,则$Y$的最大离地高度为$\\dfrac{E_{p}}{(m_{1}+m_{2})g}+(l_{0}-l)$

","

$X$$Y$能分离,则$Y$的最大离地高度为$\\dfrac{E_{p}}{(m_{1}+m_{2})g}+l$

"]
[["AD"]]

$\rm AB$.将质量为$m_{2}$的物块$Y$放在$X$上由静止释放,两物体一起向上加速,若$X$$Y$恰能分离,则到达原长时速度刚好为零,则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能,由机械能守恒定律可知$E_{p}=(m_{1}+m_{2})g(l_{0}-l)$

$\rm A$正确,$\rm B$错误;

$\rm CD$.若$X$$Y$能分离,则两物体到达原长时还有速度为$v$,有$E_{p}=(m_{1}+m_{2})g(l_{0}-l)+\dfrac{1}{2}(m_{1}+m_{2})v^{2}$

经过原长后两物体分离,物体$Y$的动能全部变成重力势能,上升的高度为$h$,则有$\dfrac{1}{2}m_{2}v^{2}=m_{2}gh$

$Y$的最大离地高度为$H=l_{0}+h=\dfrac{E_{p}}{(m_{1}+m_{2})g}+l$

$\rm C$错误,$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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