◎ 题目

如图所示，轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内，小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。现设框架与小物块以共同速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动。求： （1）若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为零，但与墙壁间不粘连，求框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值； （2）若框架与墙壁发生瞬间碰撞，立即反弹，在以后过程中弹簧的最大弹性势能为，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能△E1； （3）在（2）情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞？若不能，说明理由若能，试求出第二次碰撞时损失的机械能△E2。（设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变）

◎ 答案

解：（1）框架与墙壁碰撞后，小物块以速度v0压缩弹簧，后又返回，当返回原位时框架开始离开，由机械能守恒知，此时物块速度是v0，方向向右，设弹簧有最大势能时共同速度为v 由动量守恒定律知mv0=4mv 由能量守恒定律 （2）设框架反弹速度为v1、最大势能时共同速度为v'。由动量、能量守恒定律得 3mv1-mv0=4mv'   解得 解得（舍去） 代入得v'=0   （3）由（2）知第一次碰后反弹后，二者总动量为零，故当弹黄再次伸展后仍可继续与墙壁相撞，并以的速度与墙壁相撞，由题意知 所以 故

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内，小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。现设框架与小物块以共同速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动…”主要考查了你对  【碰撞】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。