如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为 1 3 m的小球B通过轻质弹簧相连并处于静止状

2025-05-03 19:46:00
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A、由题,系统的初动能为E k =
1
2
m
v 20
,而系统的机械能守恒,则弹簧的弹性势能不可能等于 m
v 20
.故A错误.
B、由于小球C与小球A质量相等,发生弹性正碰,则碰撞后交换速度,若在A与B速度动量相等时,B与挡板碰撞,B碰撞后速度与A大小相等、方向相反,当两者速度同时减至零时,弹簧的弹性最大,最大值为E P =E k =
1
2
m
v 20
.故B正确.
C、D当B的速度很小(约为零)时,B与挡板碰撞时,当两球速度相等弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,则由动量守恒得,
     mv 0 =(m+
1
3
)v,得v=
3
4
v 0

最大的弹性势能为E P =
1
2
m
v 20
-
1
2
?
4
3
m v 2
=
1
8
m
v 20

则最大的弹性势能的范围为
1
8
m
v 20
-
1
2
m
v 20
.故C正确,D错误.
故选BC