Question

求一题物理题解析

如图所示，甲、乙两小车的质量分别为m1、m2，且m1＞m2，用轻弹簧将两小车连接，静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙两车同时由静止开始运动，直起到弹簧被拉到最长(弹簧仍在弹性限度内)的过程中，对甲、乙两小车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　　)

A．系统受到外力作用，动量不断增大
B．弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大
C．甲车的最大动能小于乙车的最大动能
D．两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小等于外力F1、F2的大小

Answer 1

答案选B C
B 由于外力一直小车做功，且所做功全部转化为弹簧的弹性势能，机械能等于势能+动能，势能将一直增大，动能先增大后减小，但根据能量守恒，势能与动能的和将会一直增大的。
C答案中，Ek=（mv^2）/2 根据冲量定理Ft=m1v1=m2v2 且m1>m2，所以v1<v2，所以Ek1=（m1v1*v1）/2 小于（m2v2*v2）/2 需要注意的是上面的F并不是恒力而是变力的平均力（两个小车受到的合外平均力相等）
A 答案错误原因为动量应该不改变，两个力等大反向，系统不受外力，则不改变系统总动量。
D答案，两个物体经过先加速再减速到瞬间静止（即速度为0），在减速过程中，明显是弹簧拉力大于F1、F2（由于是减速运动），所以静止时弹簧拉力也将大于F1、F2，所以D答案错误！

Answer 2

答案BC
最终的运动状态是：两辆小车不断做伸缩运动，但总体位置不变
由于冲量I=Ft,两辆车受到的力始终等大反向，所以系统动量始终为零，A项错误。
两辆小车都经历了先加速后减速的过程，当最后速度减为零时两车有向内运动的趋势，这时弹簧弹力最大（大于外力），伸长量最大，外力所做的功最大，所以机械能最大，B正确，D错误
至于甲乙两车的动能，由前面可知两车的动量MV始终等大反向，即M1V1=M2V2,又因为M1>M2，所以动量最大时V2>V1，E=0.5（mV）*V 所以E甲<E乙，C正确

希望我的回答能让你满意，有不懂之处可以追问，谢谢！