题目内容

（9分）如图所示，光滑的水平面上静止着半径相同的三个小球A、B、C，其中小球A、C的质量分别为mA=m、mC=4m。现使A以初速沿B、C的连线方向向B运动，求B球的质量M为何值时，才能使C球碰撞后的速度最大？（已知A、B、C之间的碰撞均为弹性碰撞）
  2m
以碰撞前A球的速度方向为正，A球与B球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为和，由能量守恒定律和动量守恒定律，得
                 1分
             1分
解得　                  1分
B球与C球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为和，由能量守恒定律和动量守恒定律，得
               1分
            1分
解得　             1分
故C球碰撞后的速度
         1分
由数学关系解得时，C球碰撞后的速度最大。           2分
练习册系列答案
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一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核。粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。
（20分）如下图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m =" 1" kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能Ep =" 16" J。现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧。取g=10m/s2。

（1）求物块B被弹开时速度的大小；
（2）求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度vB′；
（3）A与P相碰后静止。当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘接在一起向右滑动，要使A、B连接体恰好能到达Q端，求P对A做的功。
(1)下列说法正确的是(　　)
A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
B. Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量
C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的
D．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大
(2)某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA＝0.1 kg、mB＝0.2 kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连．现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0＝0.1 m/s做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0 s，两球之间的距离增加了x＝2.7 m，求弹簧被锁定时的弹性势能Ep.
如图所示，质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的．已知木块与地面的动摩擦因素μ=，重力加速度取g．求：

（1）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小
（2）木块在水平地面上滑行的距离
如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3kg。质量m＝1kg的铁块以水平速度v0＝4m／s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A．3JB．4JC．6JD．20J
如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2，且m1< m2。经一段时间两物体相碰撞并粘在一起。碰撞后(    )
A．两物体将向左运动
B．两物体将向右运动
C．两物体组成系统损失能量最小
D．两物体组成系统损失能量最大
（9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向.
（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小.
在水平气垫导轨上有两个静止的滑块A、B，给A一个初速度，使A与B发生正碰，碰撞后A的速度为0.5，B的速度为1.5，且方向都与A初速度方向相同。求A和B质量之间的关系。

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