如圖,在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個物塊,現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮,此過程中推力做功W.然后撤去外力,則( 。
分析:根據(jù)沖量的定義判斷墻對A的沖量是否為零,撤去力F后,B向右運動,彈簧彈力逐漸減小,當彈簧恢復原長時,A開始脫離墻面,這一過程機械能守恒.
A離開墻壁后系統(tǒng)機械能守恒動量也守恒,故系統(tǒng)動能不可以為0,則彈簧彈性勢能不可能與系統(tǒng)總機械能相等.
解答:解:A、根據(jù)沖量的定義I=Ft得,從開始到A離開墻面的過程中,墻壁對A有彈力,所以墻對A的沖量不為0,故A錯誤.
B、撤去力F后,B向右運動,彈簧彈力逐漸減小,當彈簧恢復原長時,A開始脫離墻面,這一過程機械能守恒,即滿足:
W=E=
1
2
(2m)vB2
vB=
W
m

B的動量大小為2mvB=2
mW
,故B錯誤.
C、當彈簧再次恢復原長時,A的速度最大,這一過程系統(tǒng)動量和機械能均守恒,有:
動量守恒:2mvB=mvA+2mv′B ①,
機械能守恒:W=
1
2
m
v
2
A
+
1
2
?
2mv′B2
由①②解得:vA=
4
3
W
m
,故C正確.
D、B撤去F后,A離開豎直墻后,當兩物體速度相同時,彈簧伸長最長或壓縮最短,彈性勢能最大.
設兩物體相同速度為v,A離開墻時,B的速度為v0.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得
  2mvB=3mv,
  W=
1
2
?3mv2+EP
又W=
1
2
×2m
v
2
B

聯(lián)立得到,v=
2
3
W
m

彈簧的彈性勢能最大值為EP=
1
3
W
.故D錯誤.
故選C
點評:正確認識動量守恒條件和機械能守恒條件是解決本題的關鍵了.如果一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變,這個結(jié)論叫做;系統(tǒng)只有重力或彈力做功為機械能守恒條件.
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