2021年高考湖南卷(物理)-弹簧

2021年11月02日 浏览:
2021年高考湖南卷

8. 如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力F作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为。撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的a-t图像如图(b)所示,表示0到时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小,分别表示时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。A在时刻的速度为。下列说法正确的是(  )

A. 0到时间内,墙对B的冲量等于mAv0

B. mA > mB

C. B运动后,弹簧的最大形变量等于

D.

【答案】ABD

【解析】

分析】

【详解】A.由于在0 ~ t1时间内,物体B静止,则对B受力分析有

F = F

则墙对B的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小,而弹簧既作用于B也作用于A,则可将研究对象转为A,撤去F后A只受弹力作用,则根据动量定理有

I = mAv0(方向向右)

则墙对B的冲量与弹簧对A的冲量大小相等、方向相同,A正确;

B.由a—t图可知t1后弹簧被拉伸,在t2时刻弹簧的拉伸量达到最大,根据牛顿第二定律有

F = mAaA= mBaB

由图可知

aB > aA

mB < mA

B正确;

C.由图可得,t1时刻B开始运动,此时A速度为v0,之后AB动量守恒,AB和弹簧整个系统能量守恒,则

可得AB整体的动能不等于0,即弹簧的弹性势能会转化为AB系统的动能,弹簧的形变量小于x,C错误;

D.由a—t图可知t1后B脱离墙壁,且弹簧被拉伸,在t1—t2时间内AB组成的系统动量守恒,且在t2时刻弹簧的拉伸量达到最大,A、B共速,由a—t图像的面积为Dv,在t2时刻AB的速度分别为

A、B共速,则

D正确。

故选ABD。

编辑:小徐