如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0 kg和mB=3.0 kg，用轻弹簧拴接放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图甲所示，物块A、B的质量分别是m_A=4.0 kg和m_B=3.0 kg，用轻弹簧拴接放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在=4 s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图像如图乙所示。求：
(1)物块C的质量m_C；
(2)墙壁对物块B的弹力在4s到12 s的时间内对B做的功W及对B的冲量I的大小和方向；
(3)B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能E_p。

答案

解：(1)由乙图知，C与A碰前速度为v₁=9 m/s，碰后速度为v₂=3 m/s，C与A碰撞过程动量守恒，则有
m_Cv₁=(m_A+m_C)v₂
解得m_C=2 kg
(2)墙对物块B不做功，所以W=0
由图乙知，12 s末A和C的速度为v₃=-3 m/s，在4s 到12 s内墙对B的冲量为
I=(m_A+m_C)v"₃-(m_A+m_C)v₃
所以I= -36 N·s，方向向左
(3)12 s末B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B速度相等时弹簧弹性势能最大
(m_A+m_C)v₃=(m_A+m_B+m_C)v₄

解得E_p=9 J

核心考点

试题【如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0 kg和mB=3.0 kg，用轻弹簧拴接放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一】；主要考察你对碰撞等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，两个物体1和2置于光滑的水平面上，它们的质量分别为m₁和m₂，且m₁＜m₂，现将两个大小均为F、方向相反的恒力同时作用在1和2上，经相同的距离后（两物体还没接触），撤去两个力，此后两物体碰撞并粘在一起，碰撞后，两物体将

[ ]
A．向左运动
B．向右运动
C．停止运动
D．运动，但方向不能确定

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质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向向右运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速率弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止。求：两球第一次碰后m₁球的速度大小。

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如图所示，竖直放置的圆弧轨道和水平轨道两部分相连。水平轨道的右侧有一质量为2m的滑块C与轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直的墙M上，弹簧处于原长时，滑块C静止在P点处；在水平轨道上方O处，用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B，B球恰好与水平轨道相切，并可绕O点在竖直平面内摆动，质量为m的滑块A由圆弧轨道上静止释放，进入水平轨道与小球B发生弹性碰撞。P点左方的轨道光滑、右方粗糙，滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ=0.5，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g。则：
(1)求滑块A从2L高度处由静止开始下滑，与B碰后瞬间B的速度；
(2)若滑块A能以与球B碰前瞬间相同的速度与滑块C相碰，A至少要从距水平轨道多高的地方开始释放？
(3)在(2)中算出的最小值高度处由静止释放A，经一段时间A与C相碰，设碰撞时间极短，碰后一起压缩弹簧，弹簧最大压缩量为

，求弹簧的最大弹性势能。

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（1）如图1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度u₀，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度。
（2）如图2，将N个这样的振子放在该轨道上。最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E₀。其余各振子间都有一定的距离。现解除对振子1的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。

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如图所示，质量均为m的A、B两个弹性小球，用长为2l的不可伸长的轻绳连接。现把A、B两球置于距地面高H处（H足够大），间距为l。当A球自由下落的同时，B球以速度V₀指向A 球水平抛出。求：
（1）两球从开始运动到相碰，A球下落的高度。
（2）A、B两球碰撞（碰撞时无机械能损失）后，各自速度的水平分量。
（3）轻绳拉直过程中，B球受到绳子拉力的冲量大小。

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