Question

【题目】质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则（　　）

A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒

B. 当两物块相距最近时，物块甲的速率为零

C. 当物块甲的速率为1m/s时，物块乙的速率可能为2m/s，也可能为0

D. 物块甲的速率不可能达到5m/s

Answer 1

【答案】CD

【解析】甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，动量守恒．故A错误．当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，根据动量守恒定律得到mv乙-mv甲=2mv，解得v=0.5m/s．故B错误．若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相同，则由mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=2m/s．若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相反，则由mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=0．故C正确．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=6m/s．两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=-4m/s，可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s．故D正确．故选CD.