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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
到
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墙 = F弹
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弹 = mAaA= mBaB
由图可知
aB > aA
则
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