Question

【題目】如圖所示，輕質彈簧上端懸掛于天花板，下端系有質量為M的圓板，處于平衡狀態．開始一質量為m的圓環套在彈簧外，與圓板距離為h，讓環自由下落撞擊圓板，碰撞時間極短，碰后圓環與圓板共同向下運動．使彈簧伸長．那么（　　）

A. 碰撞過程中環與板系統的機械能守恒

B. 碰撞過程中環與板的總動能減小轉化為彈簧的彈性勢能

C. 碰撞后新平衡位置與下落高度h無關

D. 碰撞后環與板共同下降的過程中，它們動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

Answer 1

【答案】C

【解析】

圓環與圓板碰撞過程，時間極短，內力遠大于外力，系統總動量守恒，由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機械能不守恒，故A錯誤；圓環與圓板碰撞過程，時間極短，內力遠大于外力，系統總動量守恒，由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機械能不守恒，減小的機械能轉化為內能，故B錯誤；碰撞后平衡時，有kx＝（m+M）g即碰撞后新平衡位置與下落高度h無關，故C正確；碰撞后環與板共同下降的過程中，碰撞后環與板共同下降的過程中，它們動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤；故選C。