Question

【題目】如圖所示，質量為M的平板小車靜止在光滑的水平地面上，小車左端放一質量為m的木塊，車的右端固定一個輕質彈簧，現給木塊一個水平向右的瞬時沖量I，使木塊m沿車上表面向右滑行，在木塊與彈簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到達小車的左端而相對小車靜止，關于木塊m、平板小車M的運動狀態，動量和能量轉化情況的下列說法中正確的是（ ）

A.木塊m的運動速度最小時，系統的彈性勢能最大
B.木塊m所受的彈力和摩擦力始終對m作負功
C.平板小車M的運動速度先增大后減少，最后與木塊m的運動速度相同；木塊m的運
動速度先減少后增大，最后與平板小車M的運動速度相同
D.由于彈簧的彈力對木塊m和平板小車M組成的系統是內力，故系統的動量和機械能均守恒

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、m向右壓縮彈簧開始，做減速運動，小車做加速運動，當兩者向右速度相等時，彈簧壓縮至最短，彈性勢能最大，然后m繼續做減速，M繼續做加速，彈性勢能減小，故A錯誤；

B、木塊m所受的摩擦力先對木塊做負功，后做正功．故B錯誤；

C、m向右運動到開始壓縮彈簧以及彈簧恢復原長的過程中，平板車的速度一直增大，彈簧恢復原長后，由于m的速度小于M的速度，m做加速運動，M做減速運動，最終兩者速度相等，可知整個過程，平板車速度線增大后減小，木塊速度先減小后增大，故C正確．

D、由于彈簧的彈力對木塊m和平板小車M組成的系統是內力，故系統的動量守恒，由于摩擦產生內能，則機械能不守恒，故D錯誤．

故選：C．

根據木塊和平板車的受力，分析出木塊和平板車在整個過程中的運動規律，得出它們速度的變化，根據力與運動方向的關系判斷做功情況，結合動量守恒和機械能守恒的條件判斷動量和機械能是否守恒．