高中 | 机械能守恒定律 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

机械能守恒定律

光滑水平地面上,$A$$B$两物体质量都为$m$$A$以速度$v$向右运动,$B$原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当$A$撞上弹簧,在之后的运动过程中$(\qquad)$

["

$A$$B$组成系统机械能守恒

","

$A$的最小动量不为零

","

弹簧被压缩最短时,$B$的动量达到最大值

","

弹簧被压缩最短时,$A$$B$速度相等

"]
[["D"]]

$\rm A$.由题意,$A$$B$、弹簧三者组成的系统机械能守恒,$A$$B$组成的系统机械能不守恒,故$\rm A$错误;

$\rm D$.在$A$$B$相互作用过程中,开始阶段,$A$压缩弹簧,受到向左的力做减速运动,$B$做加速运动,$v_{A}\gt v_{B}$,弹簧逐渐缩短,当$v_{A}=v_{B}$时弹簧处于压缩状态,由于弹簧弹力作用,$A$继续减速,$B$继续加速,直至弹簧恢复原长。当$v_{A}=v_{B}$时弹簧被压缩至最短,故$\rm D$正确;

$\rm BC$.由于在$A$$B$相互作用到弹簧恢复到原长,根据动量守恒和能量守恒有$mv=mv_{1}+mv_{2}$,且$\dfrac{1}{2}mv^{2}=\dfrac{1}{2}m{v_{1}}^{2}+\dfrac{1}{2}m{v_{2}}^{2}$,解得$v_{1}=0$$v_{2}=v$,此时$B$的动量达到最大值,$A$的最小动量为零,故$\rm BC$错误。

故选:$\rm D$

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