题目内容

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＝3 m)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．

(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ΔE1．

(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ΔE2．(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)

答案：
解析：

　　解：(1)框架与墙壁碰撞后，物块以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＝4 mV

　　由能量守恒定律　＝＋EP×

　　EP＝　(8分)

　　(2)设框架反弹速度为V1、最大势能时共同速度为V．则

　　由动量、能量守恒定律得

　　3m V1－m V0＝4 mV

　　　(3分)

　　解得：9＋18V1V0－7＝0　V1＝　(舍去)

　　带入得：V＝0　(3分)

　　ΔE1＝＝　(3分)

　　(3)由(2)知第一次碰后反弹后，二者总动量为零，故当弹簧再次伸展后仍可继续与墙壁相撞，并以V1＝的速度与墙壁相撞，由题意知，所以　(2分)

　　故ΔE2＝　(3分)


练习册系列答案
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精英家教网如图所示，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．现框架与小物块共同以速度V0沿光滑水平面向左匀速滑动．
（1）若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙壁间不粘连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；
（2）在（1）情形下，框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值
（3）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2/3mvo2，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能△E1
（4）在（3）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）

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。

(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ΔE1。

(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ΔE2。(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)
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．现框架与小物块共同以速度V0沿光滑水平面向左匀速滑动．
（1）若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙壁间不粘连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；
（2）在（1）情形下，框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值
（3）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2/3mvo2，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能△E1
（4）在（3）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）
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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=3 m)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.现框架与小物块共同以速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动.

(1)若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙壁间不黏连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；

(2)在(1)情形下，框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值Epm;

(3)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 mv02，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能ΔE1;

(4)在(3)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ΔE2.(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)
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．现框架与小物块共同以速度V沿光滑水平面向左匀速滑动．
（1）若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙壁间不粘连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；
（2）在（1）情形下，框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值
（3）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2/3mvo2，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能△E1
（4）在（3）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）

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