如图所示,质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙面紧靠.另一个质量为m的物块C 以某一初速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动并压缩

问题描述:

如图所示,质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙面紧靠.另一个质量为m的物块C 以某一初速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动并压缩弹簧,弹簧储存的最大弹性势能为3.0J.最后弹簧又弹开,A、B、C一边振动一边向左运动.那么
(  )
A. 从C触到A,到B离开墙面这一过程,系统的动量不守恒,而机械能守恒
B. 从C触到A,到B离开墙面这一过程,系统的动量不守恒,而机械能也不守恒
C. B离开墙面后,A、B、C三者等速时系统的动能是3.0J
D. B离开墙面后,A、B、C三者等速时系统的动能是2.0J

A、B从C触到A,到B离开墙面这一过程,C与A碰撞后粘在一起不再分开,是非弹性碰撞,机械能损失,即机械能不守恒.C、A共同向右运动并压缩弹簧过程中,B受到墙面的作用力,系统的动量不守恒,故A错误,B正确.
C、弹簧储存的最大弹性势能为3.0J.此时弹簧最短,A、B、C动能为零,B离开墙面后,接下来A,C首先受到弹力而运动,这时候弹性势能完全转化为AC的动能即3J,势能是0.即3=

1
2
•2mv2
此时速度v=
3
m
.接来下B受到弹簧的拉力而运动.AC速度减小,最终ABC速度相等.
那么该过程系统的动量守恒,有:2mv=3mv′
v′=
2
3
v
B离开墙面后,A、B、C三者等速时系统的动能是
1
2
•3mv′2=2J.故C错误,D正确.
故选:BD.