Question

如圖所示，在光滑的水平面上，物體B靜止，在物體B上固定一個輕彈簧．物體A以某一速度沿水平方向向右運動，通過彈簧與物體B發(fā)生作用．兩物體的質(zhì)量相等，作用過程中，彈簧獲得的最大彈性熱能為E_P．現(xiàn)將B的質(zhì)量加倍，再使物體A通過彈簧與物體B發(fā)生作用（作用前物體B仍靜止），作用過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能仍為E_P．則在物體A開始接觸彈簧到彈簧具有最大彈性勢能的過程中，第一次和第二次相比（　　）

A．物體A的初動能之比為2：1

B．物體A的初動能之比為4：3

C．物體A損失的動能之比為9：8

D．物體A損失的動能之比為27：3

Answer 1

分析：A與B相互作用過程中，外力的合力為零，系統(tǒng)動量守恒，同時由于只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能也守恒；A剛與彈簧接觸時，彈簧彈力逐漸變大，B做加速度變大的加速運動，B做加速度變大的加速運動，當(dāng)P與Q速度相等時，彈簧最短，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律列式即可．

解答：解：在整個過程中，彈簧具有最大彈性勢能時，A和B的速度相同，根據(jù)動量守恒定律：
當(dāng)A、B質(zhì)量相等時有：
mv₀=2mv．
根據(jù)機械能守恒定律，有：
E_P=

1

2

mv02-

1

2

2mv²
B的質(zhì)量加倍后，有：
mv′₀=3mv′
根據(jù)機械能守恒定律，有：E_P=

1

2

mv0′2-

1

2

3mv′²
聯(lián)立以上各式解得：物體A的初動能之比為：4：3，故A錯誤，B正確；
當(dāng)A、B質(zhì)量相等時物體A損失的動能為
B的質(zhì)量加倍后A損失的動能為
聯(lián)立各式得：△E_K1：△E_K2=9：8，故C正確D錯誤．
故選：BC．

點評：本題關(guān)鍵對兩物體的受力情況和運動情況進(jìn)行分析，得出P和Q的速度相同時，彈簧最短，然后根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律列式求解．