如圖所示，半徑為R的固定光滑圓軌道豎直放置，其底端與光滑的水平軌道相切于D點，O點為其圓心。質(zhì)量為M的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧；質(zhì)量為m的小球A從距水平軌道高R處由靜止釋放，重力加速度為g，試求： ①在小球A壓縮輕質(zhì)彈簧到彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧對小球B的沖量大小； ②要使彈簧能再次被壓縮，m與M應滿足什么關(guān)系？

①；②

解析試題分析：（1）設(shè)A球到達圓弧底端時的速度為v0，根據(jù)機械能守恒定律有：①，
當A、B兩球速度相同時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為v，
由動量守恒定律得：mv0=（m+M）v ②，
對小球B，由動量定理得：I=Mv，
解得：；
（2）設(shè)A、B碰撞后的速度分別為v1和v2，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2 ，由機械能守恒定律得：，
解得：，，
要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2 ，
則有：，解得：；
考點：動量守恒定律及能量守恒定律。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一小車停在光滑水平面上，車上一人持槍向車的豎直擋板連續(xù)平射，所有子彈全部嵌在擋板內(nèi)沒有穿出，當射擊持續(xù)了一會兒后停止，則小車

A．速度為零
B．對原靜止位置的位移不為零
C．將向射擊方向作勻速運動
D．將向射擊相反方向作勻速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩個小球A、B,它們的質(zhì)量分別為、,均帶正電荷，電荷量分別為、,A、B兩個小球由靜止釋放,重力加速度為g,則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關(guān)系式為      .

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m的鉛彈以大小為初速度射入一個裝有砂子的總質(zhì)量為M的靜止的砂車中并與車相對靜止，砂車與水平地面間的摩擦可以忽略．求：

（1）彈和砂車的共同速度；
（2）彈和砂車獲得共同速度后，砂車底部出現(xiàn)一小孔，砂子從小孔中流出，當漏出質(zhì)量為的砂子時砂車的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一靜止原子核發(fā)生衰變，生成一粒子及一新核。粒子垂直進入磁感應強度大小為B的勻強磁場，其運動軌跡是半徑為R的圓。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q；新核的質(zhì)量為M；光在真空中的速度大小為c。求衰變前原子核的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為的物塊甲以的速度在光滑水平面上運動，有一輕彈簧固定其上，另一質(zhì)量也為的物體乙以的速度與甲相向運動，如圖所示。則

A．甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈力作用，動量不守恒
B．當兩物塊相距最近時，物塊甲的速率為零
C．當物塊甲的速率為1m/s時，物塊乙的速率可能為2m/s，也可能為零
D．物塊甲的速率可能達到5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（4分）1928年，德國物理學家玻特用α粒子（）轟擊輕金屬鈹（）時，發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強的中性射線．查德威克對該粒子進行研究，進而發(fā)現(xiàn)了新的粒子——中子．
（1）請寫出α粒子轟擊輕金屬鈹?shù)暮朔磻匠蹋?br />（2）若中子以速度v0與一質(zhì)量為mN的靜止氮核發(fā)生碰撞，測得中子反向彈回的速率為v1，氮核碰后的速率為v2，則中子的質(zhì)量m等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如下圖所示，光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P，右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略，傳送帶水平部分NQ的長度L=8m，皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v = 2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動。MN上放置兩個質(zhì)量都為m =" 1" kg的小物塊A、B，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ = 0.4。開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，其彈性勢能Ep =" 16" J�，F(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，并迅速移走彈簧。取g=10m/s2。

（1）求物塊B被彈開時速度的大��；
（2）求物塊B在傳送帶上向右滑行的最遠距離及返回水平面MN時的速度vB′；
（3）A與P相碰后靜止。當物塊B返回水平面MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘接在一起向右滑動，要使A、B連接體恰好能到達Q端，求P對A做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖甲所示，三個物體A、B、C靜止放在光滑水平面上，物體A、B用一輕質(zhì)彈簧連接，并用細線拴連使彈簧處于壓縮狀態(tài)，此時彈簧長度L=0.1m；三個物體的質(zhì)量分別為mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg�，F(xiàn)將細線燒斷，物體A、B在彈簧彈力作用下做往復運動（運動過程中物體A不會碰到物體C）。若此過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，并設(shè)以向右為正方向，從細線燒斷后開始計時，物體A的速度?時間圖象如圖18乙所示。求：

（1）物體B運動速度的最大值；
（2）從細線燒斷到彈簧第一次伸長到L1=0.4m時，物體B運動的位移大��；
（3）若在某時刻使物體C以vC=4m/s的速度向右運動，它將與正在做往復運動的物體A發(fā)生碰撞，并立即結(jié)合在一起，試求在以后的運動過程中，彈簧可能具有的最大彈性勢能的取值范圍。

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