(2000?安徽)一輕質(zhì)彈簧,上端懸掛于天花板,下端系一質(zhì)量為M的平板,處在平衡狀態(tài).一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外,與平板的距離為h,如圖所示,讓環(huán)自由下落,撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng),使彈簧伸長(zhǎng)?( 。
分析:圓環(huán)與圓板碰撞過(guò)程,時(shí)間極短,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,由于碰后速度相同,為完全非彈性碰撞,機(jī)械能不守恒;碰撞后環(huán)與板共同下降的過(guò)程中,環(huán)與板以及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
解答:解:A、圓環(huán)與平板碰撞過(guò)程,若碰撞時(shí)間極短,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,由于碰后速度相同,為完全非彈性碰撞,機(jī)械能不守恒,減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A正確,B錯(cuò)誤;
C、碰撞后平衡時(shí),有
kx=(m+M)g
即碰撞后新平衡位置與下落高度h無(wú)關(guān),故C正確;
D、碰撞后環(huán)與板共同下降的過(guò)程中,它們動(dòng)能和重力勢(shì)能的減少量之和等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量,故D錯(cuò)誤;
故選AC
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是抓住碰撞過(guò)程和碰撞后下降的兩個(gè)過(guò)程,碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,之后環(huán)與板及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒
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