A、B两物体的质量之比mA:mB=1:2,用质量不计的弹簧把它们连接起来,放在光滑水平面上,A物体靠在固定板上,如图.用力向左推B物体,压缩弹簧,当外力做功W时,突然撤去外力.从物体A开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是( )A. W3B. W2C. 2W3D. W
问题描述:
A、B两物体的质量之比mA:mB=1:2,用质量不计的弹簧把它们连接起来,放在光滑水平面上,A物体靠在固定板上,如图.用力向左推B物体,压缩弹簧,当外力做功W时,突然撤去外力.从物体A开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是( )
A.
W 3
B.
W 2
C.
2W 3
D. W
答
已知:mA:mB=1:2,设mA=m,则mB=2m,
现用水平力向左缓慢推B物体,压缩弹簧,外力做功为W,根据能量守恒知簧储存的弹性势能大小是W,
设A物体刚运动时,弹簧弹性势能转化为B的动能,B物体的速度为v0,
则:
•2mv02=W…①1 2
当弹性势能最大时,两物体的速度相等,设为v,则有动量守恒得:
2mv0=(m+2m)…②
再由机械能守恒定律得:EP+
(2m+m)v02=W ③1 2
由以上三式解得:Ep=
W.1 3
故选:A.
答案解析:现用水平力向左缓慢推B物体,压缩弹簧,外力做功为W,即弹簧储存的弹性势能大小是W,
A物体刚运动时,弹簧弹性势能转化为B的动能,当弹性势能最大时,两物体的速度相同,
根据动量守恒定律及机械能守恒定律列式,联立方程即可求解.
考试点:A:动量守恒定律 B:机械能守恒定律
知识点:本题主要考查了动量守恒定律及机械能守恒定律的直接应用,难度适中.