Question

如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m₁和m₂的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上，已知兩物體的質(zhì)量之比為m₁：m₂=1：2，現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（　�。�

A、在t₁、t₃時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)

B、從t₃到t₄時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長

C、輕彈簧與兩物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D、在t₂時刻A與B的動能之比為E_k1：E_k2=1：8

Answer 1

分析：兩物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒，系統(tǒng)動能最小時，彈性勢能最大，據(jù)此根據(jù)圖象中兩物塊速度的變化可以分析系統(tǒng)動能和彈性勢能的變化情況．

解答：解：A、由圖可知t₁、t₃時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且此時系統(tǒng)動能最小，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，此時彈性勢能最大，t₁時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，而t₃時刻處于伸長狀態(tài)，故A錯誤；
B、結(jié)合圖象弄清兩物塊的運動過程，開始時m₁逐漸減速，m₂逐漸加速，彈簧被壓縮，t₁時刻二者速度相當(dāng)，系統(tǒng)動能最小，勢能最大，彈簧被壓縮最厲害，然后彈簧逐漸恢復(fù)原長，m₂依然加速，m₁先減速為零，然后反向加速，t₂時刻，彈簧恢復(fù)原長狀態(tài)，由于此時兩物塊速度相反，因此彈簧的長度將逐漸增大，兩木塊均減速，當(dāng)t₃時刻，二木塊速度相等，系統(tǒng)動能最小，彈簧最長，因此從t₃到t₄過程中彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)原長，故B錯誤；
C、系統(tǒng)只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒．故C正確；
D、在t₂時刻A的速度為：v_A=1m/s，B的速度為：v_B=2m/s，根據(jù)m₁：m₂=1：2，求出E_k1：E_k2=1：8，故D正確．
故選CD．

點評：對于這類彈簧問題注意用動態(tài)思想認(rèn)真分析物體的運動過程，注意過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系；解答時注意動量守恒和機(jī)械能守恒列式分析，同時根據(jù)圖象，分析清楚物體的運動情況．