如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上,下端连接一个质量为M的铁块A,铁块下面用细线挂一质量为m的物体B,断开细线使B自由下落,当铁块A向上运动到最高点时,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量定理/2022-11-15 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上,下端连接一个质量为M的铁块A,铁块下面用细线挂一质量为m的物体B,断开细线使B自由下落,当铁块A向上运动到最高点时,弹簧对A的拉力大小恰好等于mg,此时B的速度为v,则(  )
A.A、B两物体的质量相等
B.A与弹簧组成的振子的振动周期为
4v
g
C.在A从最低点运动到最高点的过程中弹簧弹力做功为
M2g2
k
D.在A从最低点运动到最高点的过程中弹力的冲量为2mv
魔方格

◎ 答案

A、剪断细线以后,M做简谐振动.在最低点是弹力是(Mg+mg),在最高点是mg,
其中点(即平衡位置)时为
Mg+2mg
2
=Mg
,解得M=2m,故A错误;
B、B做自由落体运动,当A向上运动到最高点时,此时B的速度为v,所以A运动半个周期的时间t=
v
g
,所以周期T=
2v
g
,故B错误;
C、从最低点到最高点平均弹力为Mg,弹簧弹力做功为Mgh.
而Mg=kh
解得:h=
Mg
k

所以弹簧弹力做功为:Mgh=
M2g2
k
,故C正确;
D、弹簧弹力的冲量由动量定理Ft=mv.
剪断细线以后物体受到两个力的作用,Mg和弹力F.
其动量无变化,设其弹力的冲量等于I,
则有I-Mgt=0.
而Mgt=2mv.
所以I=2mv.故D正确.
故选CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上,下端连接一个质量为M的铁块A,铁块下面用细线挂一质量为m的物体B,断开细线使B自由下落,当铁块A向上运动到最高点时,…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【动量定理】  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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