题目内容

6.如图所示,光滑水平面上的两个小球A和B,其质量分别为mA和mB,且mA<mB,B球固定一轻质弹簧,A、B球均处于静止状态.若A球以速度v撞击弹簧的左端(撞击后球A、球B均在同一直线上运动),则在撞击以后的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.两球共速时,速度大小为$\frac{{m}_{A}v}{({m}_{A}+{m}_{B})}$
B.当两球速度相等时,弹簧恢复原长
C.当A球速度为零时,B球速度为V
D.当弹簧压缩量最大时,两球速度都为零

分析 分析小球的运动过程:A与弹簧接触后,弹簧被压缩,弹簧对A产生向左的弹力,对B产生向右的弹力,A做减速运动,B做加速运动,当B的速度大于A的速度后,弹簧压缩量减小,则当小球A、B速度相等时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大.

解答 解:分析小球的运动过程:A与弹簧接触后,弹簧被压缩,弹簧对A产生向左的弹力,对B产生向右的弹力,A做减速运动,B做加速运动,当B的速度等于A的速度时压缩量最大,此后A球速度继续减小,B球速度继续增大,弹簧压缩量减小,当弹簧第一次恢复原长时,B球速率最大,此后弹簧被拉伸.
A、选择A运动的方向为正方向,则两球共速时,mAv=(mA+mB)v共
速度大小为v共=$\frac{{m}_{A}v}{({m}_{A}+{m}_{B})}$故A正确;
B、由以上的方向可知,当B的速度等于A的速度时压缩量最大.故B错误;
C、由于mA<mB,当A球速度为零时,B球速度为:${v}_{B}=\frac{{m}_{A}v}{{m}_{B}}$.故C错误;
D、由以上的方向可知,当B的速度等于A的速度为v共=$\frac{{m}_{A}v}{({m}_{A}+{m}_{B})}$时压缩量最大.故D错误.
故选:A

点评 本题是含有弹簧的问题,难点是对物体运动过程的分析,得到弹簧势能最大的临界条件.

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