Question

如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質彈簧，與A質量相同的物體B以速度v向A運動并與彈簧發生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統動能損失最大的時刻是（　　）

A．A開始運動時

B．A的速度等于v時

C．B的速度等于零時

D．A和B的速度相等時

Answer 1

分析：兩球不受外力，故兩球及彈簧組成的系統動量守恒，根據兩物體速度的變化可知系統動能損失最大的時刻．

解答：解：在壓縮彈簧的過程中，沒有機械能的損失，減少的動能轉化為彈簧的彈性勢能．在壓縮過程中水平方向不受處力，動量守恒．則有當A開始運動時，B的速度等于v，所以沒有損失動能．當A的速度v時，根據動量守恒定律有B的速度等于零，所以系統動能又等于初動能；所以A、B、C全錯誤．
而在AB速度相等時，此時彈簧壓縮至最短，故彈簧的彈性勢能最大，故動能應最小，故D正確；
故選D．

點評：本題中B的動能轉化為AB的動能及彈簧的彈性勢能，而機械能守恒，故當彈性勢能最大時，系統損失的機械能最多．