Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上有兩個滑塊P、Q，滑塊Q的左端固定連著一輕質彈簧。兩個滑塊分別以一定大小的速度沿著同一直線相向運動，滑塊P的質量為2m，速度方向向右，滑塊Q的質量為m。速度方向向左，則下列說法正確的是　　

A. P、Q兩個滑塊包括彈簧組成的系統動能始終保持不變

B. 當兩個滑塊的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大

C. 兩個滑塊最終能以共同的速度一起向右運動

D. 從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊Q的速度大小先減小后增大

Answer 1

【答案】BD

【解析】

對于P、Q兩個滑塊包括彈簧組成的系統，由于只有彈簧的彈力做功，所以系統的機械能守恒，即系統動能和彈簧彈性勢能之和不變，動能是變化的，故A錯誤；P以某一初速度壓縮彈簧，在彈簧彈力作用下P做減速運動，Q做加速運動，當P與Q速度相等時，彈簧最短，彈性勢能最大，故B正確；設最終P、Q兩個滑塊的速度分別為和規定向右為正方向，根據動量守恒定律得： ，根據系統的機械能守恒得，解得：，或，，故C錯誤；從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊Q一直受到向右的彈力，速度先向左減小至零，再向右增大，故D正確。