Question

14．如图所示，在光滑的水平面上放有两个小球A和B，其质量m_A＜m_B，B球上固定一轻质弹簧．若将A球以速率v去碰撞静止的B球，下列说法中正确的是（　　）

• A． 当弹簧压缩量最大时，两球速率都最小
• B． 当弹簧恢复原长时，B球速率最大
• C． 当弹簧恢复原长时，A球速度方向向右
• D． 当B球速率最大时，弹性势能不为零

Answer 1

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；当弹簧第一次恢复原长时，B球速率最大．

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．
A、由以上分析可知，当弹簧压缩量最大时，A球速率没有达到最小值．故A错误；
B、弹簧倍压缩后，B球的速度一直在增大，当弹簧恢复原长时，B球速率达到最大值．故B正确；
C、由于质量m_A＜m_B，A的速度变化比B快，A球的速度是0时，A的位移一定大于B的位移，所以弹簧仍然处于压缩状态，B球的速率没有达到最大；所以当弹簧恢复原长时，A球速度方向必定向左．故C错误；
D、当弹簧恢复原长时，B球速率达到最大值，所以此时弹簧的弹性势能是0．故D错误．
故选：B

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B球速度最大的临界条件．