如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度v0向Q运动并与弹簧发生碰撞，在压缩弹簧的整个碰撞

题型：不详难度：来源：

如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度v₀向Q运动并与弹簧发生碰撞，在压缩弹簧的整个碰撞过程中，求：
（1）当弹簧压缩最短时Q的速度为多大？
（2）弹簧具有的最大弹性势能等于多少？

答案

（1）P、Q通过弹簧发生碰撞，当两滑块速度相等时，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，设此时共同速度为v，对P、Q（包括弹簧）组成的系统，由动量守恒定律有：
mv₀=（m+m）v
解得：v=

m

m+m

v0=

1

2

v0
（2）在压缩弹簧的过程中，系统中只有弹簧弹力做功，系统满足机械能守恒条件即系统机械能守恒
所以弹簧增加的弹性势能等于系统减少的动能
即：Epm=

1

2

mv02-

1

2

(m+m)v2
代入v=

v0

2

可得：
Epm=

1

4

mv02
答：（1）当弹簧压缩最短时Q的速度为

v0

2

（2）弹簧具有的最大弹性势能等于

1

4

m

v

20

．