作业帮高中物理关于机械能的题目【2009年江苏物理高考原题】
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/29 01:31:25
高中物理关于机械能的题目【2009年江苏物理高考原题】
.【我知道答案是BCD,但是不是很懂,教材全解上面解释得不清楚】
如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有
A ．当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B．当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C．当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D．当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
.【我知道答案是BCD,但是不是很懂,教材全解上面解释得不清楚】
如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有
A ．当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B．当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C．当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D．当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
对于A：题目没有明确说是由物块A、B组成的系统,而机械能包括动能和势能,又不考虑摩擦,在外力不断对系统做功时,系统的机械能是不断增大的,固A不对.所以机械能最大时应该是题目中所述时间段的最后时刻.即第一次达到速度相等.（若非要把弹簧排除在外,可参照上面的朋友对A的讲解）
对于B:设弹簧对A拉力为T1,对B拉力为T2,由于弹簧两端力的大小是相同的,所以T1始终和T2相等.若要达到加速度相等,需要满足A,B受的合外力相等,即F-T1=T2.从静止开始时,T1与T2均从0开始增大,在达到F-T1=T2前,明显的,F-T1>T2,所以A 的加速度大于B的加速度,相对加速度a=a1-a2>0,他们之间速度差 开始累加 ,当第一次达到F-T1=T2时,a=a1-a2=0；在这个时刻,由T1=T2,F-T1=T2,可知,T1=T2=F/2.此时,由于之前的积累,A 的速度大于B的速度,所以弹簧继续伸长,弹簧拉力继续增大,这样会使得F-T1v2,当速度达到一样时,此时弹簧长度达到最长,势能最大.D正确.
再问： 【有个原则，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，T1和T2，总会小于F。（这个说法的得出，可以参照当F是一个瞬间施加的力时，系统的运动情况，即给A一个初速度，这个应该比较简单，楼主可以试着分析一下。）】 我明白T1和T2，总会小于F，但为什么是从静止开始运动到第一次速度相等的过程呢？ 第一次速度相等后的物体的运动是怎么样的？
再答： 呵呵，可以设一个相对参考系，以弹簧中点的那个点作为整个系统的质心，该质心在F的作用下做匀加速直线运动。 然后A和B相对质心对称，在质心所在的加速的参考系中，这两个物体不断简谐运动，振啊振啊~~
对于B:设弹簧对A拉力为T1,对B拉力为T2,由于弹簧两端力的大小是相同的,所以T1始终和T2相等.若要达到加速度相等,需要满足A,B受的合外力相等,即F-T1=T2.从静止开始时,T1与T2均从0开始增大,在达到F-T1=T2前,明显的,F-T1>T2,所以A 的加速度大于B的加速度,相对加速度a=a1-a2>0,他们之间速度差 开始累加 ,当第一次达到F-T1=T2时,a=a1-a2=0；在这个时刻,由T1=T2,F-T1=T2,可知,T1=T2=F/2.此时,由于之前的积累,A 的速度大于B的速度,所以弹簧继续伸长,弹簧拉力继续增大,这样会使得F-T1v2,当速度达到一样时,此时弹簧长度达到最长,势能最大.D正确.
再问： 【有个原则，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，T1和T2，总会小于F。（这个说法的得出，可以参照当F是一个瞬间施加的力时，系统的运动情况，即给A一个初速度，这个应该比较简单，楼主可以试着分析一下。）】 我明白T1和T2，总会小于F，但为什么是从静止开始运动到第一次速度相等的过程呢？ 第一次速度相等后的物体的运动是怎么样的？
再答： 呵呵，可以设一个相对参考系，以弹簧中点的那个点作为整个系统的质心，该质心在F的作用下做匀加速直线运动。 然后A和B相对质心对称，在质心所在的加速的参考系中，这两个物体不断简谐运动，振啊振啊~~