有弹簧的碰撞模型

高三物理有弹簧的碰撞模型

1．如图所示，物体A 静止在光滑的水平面上，A 的左边固定有轻质弹簧，与A 质量相等的物

体B 以速度v 向A 静运动并与弹簧发生碰撞，A 、B 始终沿同一直线运动，则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是 A ．A 开始运动时 B ．A 的速度等于v 时 C ．B 的速度等于零时 D ．A 和B 的速度相等时

2．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点，质量相等。Q 与轻弹簧相连。设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞。

在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）

A ．P 的初动能

B ．P 的初动能的12

C ．P 的初动能的13

D ．P 的初动能的14

3.一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如下页左图所示.在A 点,物体开始与弹簧接触,到B 点时,物体速度为零,然后被弹回.下列说法中正确的是

(A)物体从A 下降到B 的过程中,动能不断变小

(B)物体从B 上升到A 的过程中,动能不断变大

(C)物体从A 下降到B,以及从B 上升到A 的过程中,速率都是先增大,后减小

(D)物体在B 点时,所受合力为零

4、（2013新课标）(10分)如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块Ａ、

B 、

C 。 B 的左

侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度ｖ０朝B 运动，压缩弹簧；

当A 、 B 速度相等时，B 与C 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B 和C 碰撞过 程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，

(i) 整个系统损失的机械能；

(ii) 弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

5、（2011安徽）（9分）如图，A 、B 、C 三个木块的质量均为m 。置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体。现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，

弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离。已知C 离开弹簧后的速度恰为

v 0。求弹簧释放的势能。

6.（2009重庆）（18

分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，

其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个

阶段：

①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面

（见题24图a）；

②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时，与

静止的内芯碰撞（见题24图b）；

③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌

面最大高度为h2处（见题24图c）。

设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气

阻力，重力加速度为g。

求：（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；

（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；

（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。

7．（1997全国）（12分）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0,如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点。若物块质量为2m,仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。