题目内容

如图所示，质量M，半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C．然后放开半圆槽，其可以自由运动，m小球又以同样的初速冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，（g=10m/s2）试求：
①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?
②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少？
①V02=5Rg②m/M=3/2

试题分析：①C点重力提供向心力
由于    mg=mV12/R        （1分） 故有    V1=    （1分）
m由C点平抛       
Y=2R=gt2/2                           (1分)
X=V1t                              （1分）
得：X=2R                            (1分)
由题意据动能定理可知        V02="5Rg" （1分）
②由题意，对m、M 系统根据动量守恒、能量守恒得
MV0=(m+M)V2                  （1分）
MgR=mV02-(m+M)V22    （1分） 得： m/M=3/2     （2分）
点评：难度中等，小球运动到B点时两者速度相同，能够到达C点的临界条件是重力提供向心力
练习册系列答案
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甲乙两个人静止地站在光滑水平冰面上，当甲用力推乙时，甲乙分别向相反方向运动。已知甲乙的质量分别为45kg和50kg，则推后甲乙的速度大小之比为（     ）
A．10∶9B．1∶5C．9∶10D．1∶2
Ａ．(选修模块3-3）（12分）
（1）下列四幅图的有关说法中正确的是      　　

A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力
B．水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．猛推木质推杆，气体对外界做正功，密闭的气体温度升高，压强变大
（2）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为      ，单位体积的分子数为      ． 
（3）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B，此过程中气体吸收的热量Q=6.0×102J，

求：
①该气体在状态A时的压强；
②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。
B．(选修模块3-４）（12分）
（1）下列四幅图的有关说法中正确的是   　  

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为/2或者
B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动
C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱
D．当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向
（2）1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和           这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要　　　（填快或慢）。
（3）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n和棱镜中的光速。

C．(选修模块3-5）（12分）
（1）下列说法正确的是
A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的1/32，则该元素的半衰期为 3.8天
B．a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少
D．氢原子从定态n=3跃迁到定态n= 2，再跃迁到定态n = 1，则后一次跃迁辐射的光的波长比前一次的要短
（2）光电效应和       都证明光具有粒子性，      提出实物粒子也具有波动性。
（3）如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量均为m ="0.08" kg的10块完全相同的长直木板。质量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0="6.0" m/s从长木板左端滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v1="4.0" m/S。铜块最终停在第二块木板上。取g="10" m/s2，结果保留两位有效数字。求：

①第一块木板的最终速度
②铜块的最终速度
A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动，质量分别为mA＝1kg，mB＝2kg，速度分别为vA＝6m/s，vB＝2m/s，当A追上B并发生碰撞后，两球的速度可能是(   )
A．vA＝2m/s，vB＝4m/s                B．vA＝5m/s，vB＝2.5m/s
C．vA＝4m/s，vB＝4m/s                D．vA＝7m/s，vB＝1.5m/s
（16分）如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小球A，它到凹槽内左壁侧的距离d＝0.10m．A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长．现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不损失机械能，碰撞时间极短．取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）A与B的左侧壁第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度．
（2）在A与B的左侧壁发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的这段时间内，A与B的左侧壁的距离最大可达到多少？
如图所示，质量分别为m和2m的A、B两物块用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。现用力F向左缓慢退物块B压缩弹簧，当力F做功为W时，突然撤去F，在A物体开始运动以后，弹簧弹性势能的最大值是

A.              B. 
C.             D.W
如图所示，一质量M=1.0kg的砂摆，用轻绳悬于天花板上O点。另有一玩具枪能连续发射质量m=0.01kg、速度v=4.0m/s的小钢珠。现将砂摆拉离平衡位置，由高h=0.20m处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内达到共同速度。不计空气阻力，取g =10m/s2。

（1）求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间，砂摆的速度大小v0；
（2）求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度大小v1；
（3）第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中。当第n颗小钢珠射入后，砂摆能达到初始释放的高度h，求n。
如图所示，质量为M的小车，上面站着一个质量为m的人，以v0的速度在光滑的水平面上前进.现在人用相对于小车为u的速度水平向后跳出去，车速增加，则下列的计算式正确的是(   )
A．Mv0 – mu =" M" (v0 +)
B．(M + m) v0 =" M" (v0 +) – mu
C．0 = M– m (u –)
D．(M + m) = mu
甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体．乙车上表面粗糙,质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度，小物体滑到乙车上．若乙车足够长，  求:
(1) .乙车与甲车碰后瞬间乙车的速度?
(2) .小物体滑上乙车达到相对静止时二者的共同速度?

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