如图所示，在光滑水平长直轨道上，A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧，弹簧右端与B球连接，左端与A球接触但不粘连，已知，开始时A、B均静止。在A球的左边有一质

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如图所示，在光滑水平长直轨道上，A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧，弹簧右端与B球连接，左端与A球接触但不粘连，已知

，开始时A、B均静止。在A球的左边有一质量为

的小球C以初速度v₀，与A球碰撞后粘连在一起，成为一个复合球D，碰撞时间极短。接着逐渐压缩弹簧并使B球运动.经过一段时间后，D球与弹簧分离（弹簧始终处于弹性限度内）。
(1)上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多少？
(2)当弹簧恢复原长时B球速度是多大？
(3)若开始时在B球右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在D球与弹簧分离前使B球与挡板发生碰撞，并在碰后立即将挡板撤走，设B球与挡板碰撞时间极短，碰后B球速度大小不变，但方向相反。试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。

答案

解：（1）C与A相碰后速度为

，三个球共同速度为

，得

（2）设弹簧恢复原长时，D球速度为

，B球速度为

得

，

（3）设B球与档板相碰前瞬间D、B两球速度为

、

与档板碰后弹性势能最大（设为

），则D、B两球速度相等，设为

整理得

当

时，

最大，

当

时，

最小，

举一反三

【选修3-5选做题】
一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示。现给盒子一初速度v₀，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示。请据此求盒内物体的质量。

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【选修3-5选做题】
如图（1）所示，物体A、B的质量分别是4kg和8kg，由轻弹簧连接，静止放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触。另有一个物体C水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动，物块C的速度-时间图象如图（2）所示。
（1）求物块C的质量。
（2）弹簧压缩具有的最大弹性势能。
（3）在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。

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【选修3-5选做题】
如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v₀沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v₀。求弹簧释放的势能。

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如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为

，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为

，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为

，则

[ ]
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

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【选修3-5选做题】
在光滑的水平面上，质量为m₁的小球A以速率v₀向右运动。在小球A的前方O点处有一质量为m₂的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动；小球B被Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求A、B两小球的质量之比。

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