题目内容

如图所示,在同一竖直平面上, 质量为2m的小球静止在光滑斜面底部的压缩弹簧的顶端此时小球距斜面顶端的高度为.解除弹簧的锁定后,小球沿斜面向上运动.离开斜面后,达到最高点时(此时球的速度恰好水平)与静止悬挂在此处的小球发生弹性碰撞,碰撞后球刚好能摆到与悬点同一高度,球沿水平方向抛射落在水平面上的点, 点的投影与的距离为.已知球质量为,悬绳长,视两球为质点,重力加速度为,不计空气阻力.求:

(1)球在两球碰撞后瞬间受到悬绳拉力的大小.
(2)球在两球碰撞前瞬间的速度大小.
(3)弹簧的弹力对球所做的功.
（1）3mg（2）（3）

试题分析：⑴设球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小为,则由动能定理
得.
由牛顿第二定律得
⑵设球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小为，球A在两球碰撞后一瞬间的速度大小为,
碰撞过程中满足动量守恒定律：；
机械能守恒定律    
得，   .
⑶ 碰后球A做平抛运动，设碰后一瞬间球A距的高度为：
，
得
弹簧将球A弹起到A碰B的过程中，由功能原理：
得 W弹=.
练习册系列答案
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如图所示，有一个直角墙，用相同材料做成的三块木板分别倾斜放置于墙上，木板1和木板2的底边位置相同，木板2 和木板3 的顶端位置相同，现给一大小可忽略不计的物块分别从三块木板顶端以相同初速沿木板滑下，则物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：
A．沿木板1 滑下时，到底端所需时间最短
B．沿木板2 和3滑到底端时动能相同
C．沿木板2滑下时，到底端动能最大
D．沿木板1滑下时，摩擦力做功最少
如右图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一个质量为m、带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来．若轨道是光滑绝缘的，小球的重力是它所受的电场力2倍，试求：

⑴A点在斜轨道上的高度h；
⑵小球运动到最低点C时，圆轨道对小球的支持力．
一长=0.80m的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量=0.10kg的小球，悬点距离水平地面的高度H = 1.00m。开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到点时，轻绳碰到悬点正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）当小球运动到点时的速度大小；
（2）绳断裂后球从点抛出并落在水平地面的C点，求C点与点之间的水平距离；
（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力。
如图，在真空中水平光滑绝缘平面上固定两个等量的点电荷A和B其中A带正电，O为AB连线中点，C、D为AB连线上关于O的两个对称点，M、N为连线的垂直平分线上关于O的两个对称点，将一个带电量很小的点电荷P分别从C点或从M点由静止释放（电量不变），则关于点电荷P从C点至D点或从M点至N点的运动说法正确的是（  ）

A. 若B、P均带正电，P从C点由静止释放，则P先—直加速
B. 若B带负电，P带正电，P从C点由静止释放，则P先加速后减速
C. 若B带正电，P带负电，P从M点由静止释放，则P先加速后减速
D. 若B带正电，P带负电，P从M点由静止释放，则P—直做加速运动
（15分）如图所示，粗糙平台高出水平地面h=1.25m，质量为m=1kg的物体（视作质点）静止在与平台右端B点相距L=2.5m的A点，物体与平台之间的动摩擦因数为μ=0.4。现对物体施加水平向右的推力F=12N，作用一段时间t0后撤去，物体向右继续滑行并冲出平台，最后落在与B点水平距离为x=1m的地面上的C点，忽略空气的阻力，取g=10m/s2。求：

（1）物体通过B点时的速度；
（2）推力的作用时间t0。
(16分)如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（P点），轻放一质量为m=1kg的物块，物块随传送带运动到A点后抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应的圆心角θ=106º，轨道最低点为C，A点距水平面的高度h=0.80m。（g取10m/s2，
sin53º=0.8，cos53º=0.6）求：

（1）物块离开A点时水平初速度的大小；
（2）物块经过C点时对轨道压力的大小；
（3）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为5m/s，求PA间的距离。
如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是
A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）g
B．在释放瞬间，支架对地面压力为Mg
C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为(m+M)g
D．摆球到达最低点时，支架对地面压力为(3m+M)g
(15分)如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环，棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k＞1)，断开轻绳，棒和环自由下落，假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失，棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计，求：

⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；
⑵棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度；
⑶从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对棒和环做的功分别是多少？

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