Question

質量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動，有一輕彈簧固定其上，另一質量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運動，如圖所示，則 （  ）

A．甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈簧彈力的作用，甲乙兩物體組成的系統動量不守恒

B．當兩物塊相距最近時，甲物塊的速度為零

C．甲物塊的速率可達到5m/s

D．當甲物塊的速率為1m/s時，乙物塊的速率可能為2m/s，也可能為0

Answer 1

D

解析試題分析：甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于不受外力的作用，甲乙兩物體組成的系統動量守恒，選項A 錯誤；當兩物塊相距最近時，甲乙物塊的速度相等，選項B錯誤；若物塊甲的速率達到5m/s，方向與原來相同，則mv_乙-mv_甲=-mv_甲′+m_乙v_乙′，代入解得v_乙′=6m/s．兩個物體的速率都增大，動能都增大，違反了能量守恒定律．若物塊甲的速率達到5m/s，方向與原來相反，則mv_乙-mv_甲=mv_甲′+m_乙v_乙′，代入解得v_乙′=-4m/s，可以，碰撞后，乙的動能不變，甲的動能增加，系統總動能增加，違反了能量守恒定律．所以物塊甲的速率不可能達到5m/s．故C錯誤；若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相同，則由mv_乙-mv_甲=-mv_甲′+m_乙v_乙′，代入解得v_乙′=2m/s．若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相反，則由mv_乙-mv_甲=mv_甲′+m_乙v_乙′，代入解得v_乙′=0．故D正確.
考點：動量守恒定律及能量守恒定律。