（16分）如圖所示，ABC為光滑軌道，其中AB段水平，BC段是半徑為R的圓弧，AB與BC相切于B點，A處有一豎直墻面，一輕彈簧的一端固定于墻上，另一端與一質(zhì)量為M的物塊相連接，當(dāng)彈簧處于原長狀態(tài)時，物塊恰能與固定在墻上的L形擋板相接觸于B處，但不擠壓．現(xiàn)使一質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道上距水平軌道高h處的D點由靜止下滑，小球與物塊相碰后立即有相同速度但不粘連，此后物塊與L形擋板相碰后速度立即減為0也不粘連．（整個過程，彈簧沒有超過彈性限度，不計空氣阻力，重力加速度為g.）

（1）試求彈簧獲得的最大彈性勢能；
（2）求小球與物塊第一次碰后沿BC上升的最大高度；

⑴    ⑵ 

解析試題分析：小球先從曲面滑下，該過程滿足機械能守恒，然后與物塊碰撞滿足動量守恒，接著和物塊一起壓縮彈簧至最短然后彈回到物塊與L形擋板相碰，這個過程小球、物塊和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，最后小球與物塊分離滑上曲面，該過程小球機械能守恒。
⑴球從D下滑到B與物塊碰前，小球機械能守恒： (3分)
碰撞過程，小球與滑塊系統(tǒng)動量守恒        (3分)
碰后彈簧壓縮到最大程度的過程中，M、m和彈簧的系統(tǒng)機械能守恒
         (2分)
解得         (2分)
⑵第一次碰后，小球返回B點的速度仍為v1，設(shè)從B向C滑動的最大高度為h1，有  (3分)
則      (3分)
考點：本題考查機械能守恒、動量守恒定律的應(yīng)用以及多個運動過程的分析計算等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，位于豎直平面上半徑為R =0.2m的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦，O點為圓心，A點距地面的高度為H =0.4m，且O點與A點的連線水平。質(zhì)量為m =1kg的小球從A點由靜止釋放，最后落在地面C處。取g ="10" m/s2，不計空氣阻力，求：

（1）小球通過B點時的速度；
（2）小球落地點C與B點的水平距離；
（3）小球落地時的速度大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進軌道，到達半圓軌道最高點M時與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點距N為2R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計。求：

①粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t；
②小球A沖進軌道時速度v的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段粗糙且絕緣，BC段為半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道，半徑OC豎直。圓心O點處有一帶電量為Q的正點電荷。一個質(zhì)量為m帶電量為（q>0）的小球自A點由靜止開始下滑，小球沿軌道到達最高點C時恰好對軌道沒有壓力，小球經(jīng)過B點時無機械能損失，已知A離地面高度 H=2.5R，AO間距離L=3R，重力加速度為g，靜電力常量為k，求：

（1）小球到達C點時速度大��；
（2）小球到達B點時動能大��；
（3）摩擦力對小球做的功（提示：取無窮遠處電勢為零，離點電荷Q距離為r處的電勢為φ="kQ/r" ）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為M的厚壁塑料管B內(nèi)有一個質(zhì)量為m的小塑料球A，塑料球A的直徑略小于塑料管B的內(nèi)徑，且M ≥m； A和B之間有一根極短的輕彈簧，輕彈簧與A、B不連接。將此裝置從B下端離地板的高度H處由靜止釋放，B觸地后在極短時間內(nèi)反彈，且其速度大小不變，接著A脫離B豎直上升，而B恰好停留在地板上。不計空氣阻力及A與B內(nèi)壁的摩擦。求：

（1）塑料球A上升的高度；
（2）彈簧中能達到的最大彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，可看成質(zhì)點的A、B兩個小球，質(zhì)量分別為m和2m，用細繩連接后跨在固定的光滑圓柱體上，圓柱的半徑為R.先使小球B處于與圓柱中心等高，則小球A張緊細繩后剛好接觸地面，再將小球B無初速釋放，當(dāng)B球著地后，A球能繼續(xù)上升的最大高度是 .

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）質(zhì)量為M="6" kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量為6 kg，停在B的左端。質(zhì)量為1 kg的小球用長為0. 8 m的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達到的最大高度為0.2 m，物塊與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。已知A、B間的動摩擦因數(shù)，為使A、B達到共同速度前A不滑離木板，木板至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在虛線AB的左側(cè)固定著一個半徑R=0.2m的1/4光滑絕緣豎直軌道，軌道末端水平，下端距地面高H=5m，虛線AB右側(cè)存在水平向右的勻強電場，場強E=2×103 V/m。有一帶負電的小球從軌道最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上，已知小球的質(zhì)量m=2g，帶電量q=1×10-6 C,小球在運動中電量保持不變，不計空氣阻力（取g=10m/s2）求：

（1）小球落地的位置離虛線AB的距離；
（2）小球落地時的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法正確的是(   　)

A．曲線運動一定是變速運動
B．物體只有受到一個方向不斷改變的力，才可能做曲線運動
C．勻速圓周運動的加速度保持不變
D．兩個直線運動的合運動一定是直線運動

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