如图2所示,光滑水平面上质量为M的平板处于静止状态,其右端的挡板上固定着一轻质弹簧,其光滑的上表面左端放置着一质量为m的小物块。某时刻给小物块一个水平向右的初速度v0

◎ 题目

如图2所示,光滑水平面上质量为M的平板处于静止状态,其右端的挡板上固定着一轻质弹簧,其光滑的上表面左端放置着一质量为m的小物块。某时刻给小物块一个水平向右的初速度v0,则(      )
A 从m接触弹簧到弹簧被压缩得最短的过程中,弹簧的压缩量一定大于M的位移,
B 无论二者质量关系如何,m一定能从M上脱离
C 若M的上表面不光滑且m最终可返回左端,则弹簧最短时m的速度与最终二者的共同速度一定相同,
D 若M的上表面不光滑且m最终可返回左端,则整个运动过程中所产生的热量与弹簧的最大弹性势能相等。

◎ 答案

ABC

◎ 解析

 对于A选项,我们可以把m从接触弹簧到弹簧最短的过程视作完全非弹性碰撞,即在弹簧最短时二者速度相同,则对这一过程,我们可以用图像来描述.如图所示,m下方的面积表示m在这一过程中的位移.M下方的面积表示M在这一过程中的位移.两条图线之间的面积表示相对位移,即弹簧的压缩量.容易知道A选项正确.对于B项,我们可以把m与弹簧的整个接触过程视作类碰撞(弹性碰撞),因M上表面光滑,所以无论m和M的质量关系如何,最终二者的速度一定不同,所以m一定会从M上滑落,即B项正确.若M上表面不光滑,最终m可留在M上,则由动量守恒得,弹簧最短时二者所具有的共同速度和最终二者具有的共同速度相同,所以C项正确;由能量守恒可知,m返回过程中产生的热量与弹簧的最大弹性势能相同.所以D项错误.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图2所示,光滑水平面上质量为M的平板处于静止状态,其右端的挡板上固定着一轻质弹簧,其光滑的上表面左端放置着一质量为m的小物块。某时刻给小物块一个水平向右的初速度v0…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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