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知识点 51：应用三大观点解决滑块与轻弹簧碰撞问题
【知识思维方法技巧】
滑块与弹簧碰撞模型的特点：
（1）动量守恒：两个物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和为零，则系
统动量守恒．
（2）机械能守恒：系统所受的外力为零或除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒．
（3）弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统动能通常最小(相当
于完全非弹性碰撞，两物体减少的动能转化为弹簧的弹性势能)．
（4）弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大（相当于刚完成弹性碰撞）．
考点一：滑块与含弹簧滑块碰撞模型
【知识思维方法技巧】
①两小球速度相同时(相当于完全非弹性碰撞)，弹簧最短，弹性势能最大
动量守恒：mv＝(m＋m)v，能量守恒：mv2＝(m＋m)v2＋E
1 0 1 2 1 0 1 2 pm
②弹簧恢复原长时(相当于完全弹性碰撞)，动量守恒：mv＝mv＋mv，能量守恒：mv2
1 0 1 1 2 2 1 0
＝mv2＋mv2，恢复原长时，v＝v，v＝v；
1 1 2 2 1 0 2 0
题型一：水平面运动模型
【典例1基础题】如图所示，质量为M的物块甲，以速度v沿光滑水平地面向前运动，连
0
接有轻弹簧、质量为m的物块乙静止在正前方，物块甲与弹簧接触后压缩弹簧，则下列判
断错误的是( )
A.仅增大v，弹簧的最大压缩量增大
0
B.仅增大m，弹簧的最大压缩量增大
C.仅增大M，弹簧的最大压缩量增大
D.v一定，m＋M一定，弹簧的最大压缩量一定
0
题型二：组合式运动模型
【典例2基础题】如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水
平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有
水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动
摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧
轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：
1
学科网（北京）股份有限公司(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；
(3)物块A最终停止位置到Q点的距离．
考点二：滑块与弹簧连接体碰撞模型
题型一：弹簧连接体两端滑块的压缩（伸长）模型
【典例1基础题】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(如图甲)，弹簧压缩到最短时的长度
为L ；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L ，则L 与L 的大
1 2 1 2
小关系为( )
A．L>L B．L<L
1 2 1 2
C．L＝L D．不能确定
1 2
题型二：滑块与弹簧连接体水平式碰撞模型
【典例2基础题】如图所示，水平地面上A、B两个木块用轻弹簧连接在一起，质量分别
为2m、3m，静止时弹簧恰好处于原长。一质量为m的木块C以速度v水平向右运动并与
0
木块A相撞。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则碰后弹簧的最大弹性势能不可
能为( )
A.mv B.mv
C.mv D.mv
【典例2基础题对应练习】两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于
原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上向右运动，质量为4 kg的物
块C静止在B的右边，如图所示．已知B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，A的速度；
（2）系统中弹性势能的最大值．
2
学科网（北京）股份有限公司题型三：滑块与弹簧连接体斜面式及竖直式碰撞模型
【典例3基础题】如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量均为m的小车A和B，两车
之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v向右运动，另有一质量为m的黏性物体，从高
0
处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，粘合之后的运动过程中，弹簧获得的
最大弹性势能为( )
A．mv B．mv
C．mv D．mv
【典例3基础题】(多选)如图，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一圆盘A，处于静止状
态．一圆环B套在弹簧外，与圆盘A距离为h，让环自由下落撞击圆盘，碰撞时间极短，
碰后圆环与圆盘共同向下开始运动，下列说法正确的是( )
A．整个运动过程中，圆环、圆盘与弹簧组成的系统机械能守恒
B．碰撞后环与盘一起做匀加速直线运动
C．碰撞后环与盘一块运动的过程中，速度最大的位置与h无关
D．从B开始下落到运动到最低点过程中，环与盘重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的
增加量
3
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