专题三 弹簧—小球模型　滑块—斜(曲)面模型（分层作业）物理沪科版2020选择性必修第一册

专题三 弹簧—小球模型　滑块—斜（曲）面模型 1．如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量相等，Q与水平轻质弹簧相连。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（　　） 图1 A．P的初动能 B．P的初动能的 C．P的初动能的 D．P的初动能的 2．如图2所示，水平弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上h高处开始自由下滑（　　） 图2 A．在以后的运动过程中，小球和槽组成的系统动量始终守恒 B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽上h高处 3．如图3所示，与水平轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上，物体B沿水平方向向右运动，跟轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） 图3 ①弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同 ②弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小 ③弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减少 ④物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 4．A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和M（m<M）。若使A球获得瞬时速度v（如图4甲），弹簧压缩到最短时的长度为L1；若使B球获得瞬时速度v（如图乙），弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为（　　） 图4 A．L1>L2 B．L1<L2 C．L1＝L2 D．不能确定 5．带有光滑圆弧轨道、质量为M的小车静止在光滑水平面上，如图5所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端。则（重力加速度大小为g）（　　） 图5 A．小球以后将向左做平抛运动 B．小车先做加速运动，后做减速运动 C．此过程小球对小车做的功为Mv02 D．小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 6．在光滑的水平冰面上，放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑的可自由移动的曲面，一个坐在冰车上的小孩手扶小球静止在冰面上。某时刻小孩将小球以v0＝2 m/s的速度向曲面推出（如图6所示）。已知小孩和冰车的总质量为m1＝40 kg，小球质量为m2＝2 kg，曲面质量为m3＝10 kg。试求小孩将球推出后还能否再接到球，若能，则求出再接到球后人的速度大小，若不能，则求出球再滑回水平冰面上的速度大小？ 图6 7．如图7所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用水平轻弹簧连接后静止放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起。问： 图7 （1）A、B两球刚刚粘合在一起的速度是多大？ （2）弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？ （3）弹簧的最大弹性势能是多少？ 8．如图8所示，静止放置在光滑水平面上的A、B、C三个滑块，滑块A、B间通过一水平轻弹簧相连，滑块A左侧紧靠一竖直固定挡板P，某时刻给滑块C施加一个水平冲量使其以初速度v0水平向左运动，滑块C撞上滑块B的瞬间二者粘在一起共同向左运动，弹簧被压缩至最短的瞬间具有的弹性势能为1.35 J，此时撤掉固定挡板P，之后弹簧弹开释放势能，已知滑块A、B、C的质量分别为mA＝mB＝0.2 kg，mC＝0.1 kg，（取＝3.16）求： 图8 （1）滑块C的初速度v0的大小； （2）当弹簧弹开后恢复原长的瞬间，滑块B、C的速度大小； （3）从滑块B、C压缩弹簧至弹簧恢复原长的过程中，弹簧对滑块B、C整体的冲量？ 9．如图9所示，一光滑水平面上有质量为m的光滑曲面体A，A右端与水平面平滑连接，一质量为m的小球C放在曲面体A的曲面上，距水平面的高度为h，小球C从静止开始滑下，然后与质量为2m的小球B发生弹性正碰（碰撞时间极短，且无机械能损失）。重力加速度为g。 图9 （1）小球C与曲面体A分离时，求A、C的速度大小； （2）小球C与小球B发生碰撞后，小球C能否追上曲面体A? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 $$ 专题三 弹簧—小球模型　滑块—斜（曲）面模型 1．如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量相等，Q与水平轻质弹簧相连。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（　　） 图1 A．P的初动能 B．P的初动能的 C．P的初动能的 D．P的初动能的 【答案】B 【解析】把小滑块P和Q以及弹簧看成一个系统，系统的动量守恒。在整个碰撞过程中，当小滑块P和Q的速度相等时，弹簧的弹性势能最大．设小滑块P的初速度为v0，两滑块的质量均为