（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(diǎn)，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(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，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(yuǎn)處的D點(diǎn)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(gè)過(guò)程，彈簧沒(méi)有超過(guò)彈性限度，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.）

（1）試求彈簧獲得的最大彈性勢(shì)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(guò)程滿(mǎn)足機(jī)械能守恒，然后與物塊碰撞滿(mǎn)足動(dòng)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(gè)過(guò)程小球、物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，最后小球與物塊分離滑上曲面，該過(guò)程小球機(jī)械能守恒。
⑴球從D下滑到B與物塊碰前，小球機(jī)械能守恒： (3分)
碰撞過(guò)程，小球與滑塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒        (3分)
碰后彈簧壓縮到最大程度的過(guò)程中，M、m和彈簧的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
         (2分)
解得         (2分)
⑵第一次碰后，小球返回B點(diǎn)的速度仍為v1，設(shè)從B向C滑動(dòng)的最大高度為h1，有  (3分)
則      (3分)
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用以及多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析計(jì)算等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(wú)摩擦，O點(diǎn)為圓心，A點(diǎn)距地面的高度為H =0.4m，且O點(diǎn)與A點(diǎn)的連線(xiàn)水平。質(zhì)量為m =1kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最后落在地面C處。取g ="10" m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離；
（3）小球落地時(shí)的速度大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)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(diǎn)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(jì)。求：

①粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t；
②小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(diǎn)處有一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷。一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為（q>0）的小球自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)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(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大��；
（3）摩擦力對(duì)小球做的功（提示：取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢(shì)為φ="kQ/r" ）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(gè)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(shí)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(niǎo)恰好停留在地板上。不計(jì)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(dá)到的最大彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為m和2m，用細(xì)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(xì)繩后剛好接觸地面，再將小球B無(wú)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(lái)源： 題型：計(jì)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(zhǎng)為0. 8 m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)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(diǎn)與A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達(dá)到的最大高度為0.2 m，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，為使A、B達(dá)到共同速度前A不滑離木板，木板至少多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在虛線(xiàn)AB的左側(cè)固定著一個(gè)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(xiàn)AB右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2×103 V/m。有一帶負(fù)電的小球從軌道最高點(diǎn)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(yùn)動(dòng)中電量保持不變，不計(jì)空氣阻力（取g=10m/s2）求：

（1）小球落地的位置離虛線(xiàn)AB的距離；
（2）小球落地時(shí)的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

下列說(shuō)法正確的是(   　)

A．曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B．物體只有受到一個(gè)方向不斷改變的力，才可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變
D．兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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