如图所示,长木板静止在光滑的水平面上,长木板的左端固定一个档板,档板上固定一个长度为L的轻质弹簧,长木板与档板的总质量为M,在木板的右端有一质量为m的铁块.现给铁块一

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长木板静止在光滑的水平面上,长木板的左端固定一个档板,档板上固定一个长度为L的轻质弹簧,长木板与档板的总质量为M,在木板的右端有一质量为m的铁块.现给铁块一个水平向左的初速度v0,铁块向左滑行并与轻弹簧相碰,碰后返回恰好停在长木板的右端.根据以上条件可以求出的物理量是(  )
A.铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能
B.弹簧被压缩的最大长度
C.长木板运动速度的最大值
D.铁块与长木板间的动摩擦因数
魔方格

◎ 答案

A

◎ 解析

试题分析:

A、设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,铁块相对木板向左运动时,滑行的最大路程为s,摩擦力大小为f.根据能量守恒定律得:铁块相对于木板向左运动过程:mv02/2=fs+(M+m)v2/2+Ep,
铁块相对于木板运动的整个过程:mv02/2=2fs+(M+m)v2/2,
又根据系统动量守恒可知,mv0=(M+m)v
联立得到:Ep=fs=Mmv02/4(M+m)
故A正确;
B、Ep=kx2/2,由于不知道弹簧的劲度系数,所以不能求出弹簧被压缩的最大长度,故B错误;
C、由于不知道弹簧的劲度系数k和长木板的长度(或是铁块滑行的最大路程s),所以求不出长木板运动速度的最大值,故C错误;
D、由A得分析可知,可以求出fs,但是不知道s,所以不知道f,因此求不出铁块与长木板间的动摩擦因数,故D错误。
故选A.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长木板静止在光滑的水平面上,长木板的左端固定一个档板,档板上固定一个长度为L的轻质弹簧,长木板与档板的总质量为M,在木板的右端有一质量为m的铁块.现给铁块一…”主要考查了你对  【弹性势能】,【机械能守恒定律】,【动量守恒定律】  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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