高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)突破題08動量及其守恒定律（解析版）

(二輪復(fù)習(xí)名師經(jīng)驗(yàn))08動量及其守恒定律-2021高考備考絕密題型專項(xiàng)突破題集1．如圖所示，質(zhì)量分別為3kg、2kg的兩物塊A、B中間夾一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（與物塊不栓接），用一細(xì)線固定，整個系統(tǒng)放在光滑水平桌面上。在光滑水平地面上有靜止小車，小車內(nèi)裝滿砂子，小車和砂子總質(zhì)量為4kg，砂子上表面與桌面豎直高度差為5m?，F(xiàn)燒斷細(xì)線，物塊B飛出桌面后落到小車上，物塊B與小車最終的共同速度為SKIPIF1<0，g取SKIPIF1<0。求：（1）彈簧彈開后，物塊A的速度大小；（2）彈簧釋放的彈性勢能?！敬鸢浮浚海?）4m/s；（2）SKIPIF1<0【解析】：（1）設(shè)彈簧彈開后物塊A的速度大小為SKIPIF1<0，物塊B的速度大小為SKIPIF1<0物塊A、B與彈簧組成系統(tǒng)在彈簧彈開過程中由動量守恒得SKIPIF1<0①物塊B與小車組成的系統(tǒng)在作用過程中水平方向動量守恒物塊B做平拋運(yùn)動時水平速度不變，則SKIPIF1<0②聯(lián)立①②可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0即彈簧彈開后A的速度大小為4m/s；（2）根據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能為彈開后A、B動能之和，即SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<02．如圖所示，光滑水平地面上有一足夠長的木板，左端放置可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，其質(zhì)量為m1＝1kg，木板與物體間動摩擦因數(shù)μ＝0.1，二者以相同的初速度v0＝0.8m/s一起向右運(yùn)動，木板與豎直墻碰撞時間極短，且沒有機(jī)械能損失。g取10m/s2。（1）如果木板質(zhì)量m2＝3kg，求物體相對木板滑動的最大距離；（2）如果木板質(zhì)量m2＝0.6kg，求物體相對木板滑動的最大距離?！敬鸢浮浚海?）0.96m；（2）0.512m【解析】：（1）木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，設(shè)向左為正方向，由動量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0方向向左，不會與豎直墻再次碰撞由能量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，由動量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0方向向右，將與豎直墻再次碰撞，最后木板停在豎直墻處由能量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<03．如圖所示，高SKIPIF1<0的平板C右端固定有豎直擋板，置于水平面上，平板上放置兩小物塊A、B，A、B間有一被壓縮的勁度系數(shù)足夠大的輕彈簧，A置于平板左端，B與C右端擋板的距離SKIPIF1<0，A、B、C的質(zhì)量均為SKIPIF1<0。某時刻，將壓縮的彈簧由靜止釋放，使A、B瞬間分離，A水平向左拋出，落地時距離C左端SKIPIF1<0，B運(yùn)動到C右端與擋板發(fā)生彈性碰撞。已知B與C、C與水平面間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0，求：(1)彈簧釋放前瞬間的彈性勢能SKIPIF1<0；(2)B與C發(fā)生彈性碰撞后瞬間C的速度大小SKIPIF1<0；(3)整個過程中C滑動的距離s?！敬鸢浮浚?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0；(3)SKIPIF1<0【解析】：(1)彈簧釋放后瞬間，設(shè)物塊A、B的速度大小分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，物塊A、B組成的系統(tǒng)動量守恒SKIPIF1<0物塊A向左水平拋出至落地的過程中，物塊B在平板C上向右滑動，平板相對地面保持靜止。設(shè)物塊A經(jīng)時間SKIPIF1<0落地，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)彈簧釋放前瞬間的彈性勢能為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0(2)設(shè)物塊B運(yùn)動到平板C右端與擋板碰前的速度為SKIPIF1<0，由動能定理得SKIPIF1<0物塊B與平板C右端擋板發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后物塊B的速度為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0(3)物塊B與平板C右端發(fā)生碰撞后，物塊B與平板C相對滑動，設(shè)物塊B的加速度大小為SKIPIF1<0，平板C的加速度大小為SKIPIF1<0，由牛頓第二定律得木塊SKIPIF1<0SKIPIF1<0平板SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)經(jīng)過時間SKIPIF1<0，物塊B與平板C速度相等，設(shè)為v，則SKIPIF1<0此過程中，平板C向右滑行的距離SKIPIF1<0此后B、C一起向右滑動直至停止，設(shè)運(yùn)動的距離為SKIPIF1<0，由動能定理得SKIPIF1<0平板C運(yùn)動的位移SKIPIF1<0解得SKIPIF1<04．如圖甲所示，DA為傾角SKIPIF1<0的足夠長粗糙斜面，與水平軌道光滑連接與A點(diǎn)。半徑SKIPIF1<0的光滑半圓形軌道BC固定于豎直平面內(nèi)，最低點(diǎn)與AB相切。有兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊靜止在水平面上，左邊物塊甲質(zhì)量為1.6kg，右邊物塊乙質(zhì)量為2kg，兩者之間有一被壓縮的微型彈簧。某時刻將壓縮的彈簧釋放，使兩物體瞬間分離，乙從A點(diǎn)向右運(yùn)動，通過粗糙平面AB后進(jìn)入軌道BC，經(jīng)過圓弧軌道的最高點(diǎn)C時乙對軌道的壓力是其重力的5倍。已知甲與斜面間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，乙與水平面間的為μ2，且μ2隨離A點(diǎn)的距離按圖乙所示規(guī)律變化，A、B兩點(diǎn)間距離SKIPIF1<0，g取10m/s2。求：(1)乙經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)B時對軌道壓力的大??；(2)兩物體分離瞬間乙的速度；(3)甲從滑上斜面到第一次返回A點(diǎn)所用時間?！敬鸢浮浚?1)220N；(2)SKIPIF1<0；(3)SKIPIF1<0【解析】：(1)乙通過C點(diǎn)，由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0從B點(diǎn)到C點(diǎn)，由動能定理可得SKIPIF1<0在B點(diǎn)由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由牛頓第三定律可得乙通過B點(diǎn)時對軌道壓力的大小為220N(2)由圖像得摩擦力對物塊做的功為SKIPIF1<0物塊從A到B，由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0(3)兩物抉分離時，由動量守恒得：SKIPIF1<0上滑過程SKIPIF1<0下滑過程SKIPIF1<0由運(yùn)動學(xué)公式得SKIPIF1<0SKIPIF1<0下滑時SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<05．某彈射游戲裝置如圖所示，彈射筒與水平方向的夾角θ可任意調(diào)整，其出口位置始終在水平虛線SKIPIF1<0上，彈射筒中彈簧的壓縮程度可以根據(jù)需要調(diào)整。長度SKIPIF1<0的平板靜止于光滑的水平平臺邊緣，一小物塊放置于平板的左端，物塊與平板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，物塊距離彈射筒口高度SKIPIF1<0，與彈射筒口間的水平距離為x；平臺上距平板右端足夠遠(yuǎn)處的P點(diǎn)有一鎖定裝置，當(dāng)平板右端到達(dá)此處時平板就會被鎖定。游戲時，需要調(diào)整好彈射筒的位置、與水平方向的夾角以及控制好彈簧的壓縮程度，使彈射出的小球到達(dá)最高點(diǎn)時恰與物塊發(fā)生彈性正碰。已知小球、物塊與平板三者的質(zhì)量均為SKIPIF1<0，不計空氣阻力，重力加速度SKIPIF1<0。(1)要使彈射出的小球能在最高點(diǎn)時恰與物塊發(fā)生彈性正碰，求x、SKIPIF1<0應(yīng)滿足的關(guān)系；(2)要使物塊能夠落到P點(diǎn)右側(cè)區(qū)域，求x的最小值；(3)為保證物塊能夠落到P點(diǎn)右側(cè)區(qū)域，彈射筒發(fā)射前彈簧彈性勢能至少多大。（小球在彈射筒內(nèi)上升的高度忽略不計）【答案】：(1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0；(3)SKIPIF1<0【解析】：(1)設(shè)小球彈出時初速度為v小球豎直方向運(yùn)動滿足SKIPIF1<0由SKIPIF1<0水平方向SKIPIF1<0得SKIPIF1<0(2)小球與物塊發(fā)生彈性碰撞，質(zhì)量相等，互換速度，得物塊速度為SKIPIF1<0當(dāng)物塊初速度SKIPIF1<0最小時x最小，P點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，物塊和長木板達(dá)到共速，設(shè)共速時速度為SKIPIF1<0。由動量守恒定律，得SKIPIF1<0由能量守恒，得SKIPIF1<0木板被鎖定后小物塊繼續(xù)做勻減速運(yùn)動，恰好在P點(diǎn)速度為零即SKIPIF1<0物塊與木板相對位移SKIPIF1<0SKIPIF1<0得SKIPIF1<0(3)小球剛被彈出時速度SKIPIF1<0SKIPIF1<0得SKIPIF1<06．如圖，質(zhì)量M=1.0×104kg的卡車，載有質(zhì)量m=6.0×103kg的貨箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）貨箱與車箱前壁的距離L=2.4m。已知貨箱與車箱底板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，汽車與地面間動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。當(dāng)汽車以54km/h的速度在平直的公路上勻速行駛時，由于前方事故，司機(jī)緊急制動，車輪抱死向前滑行。已知貨箱與車箱前壁的碰撞時間極短且碰后不再分開，不考慮碰撞對車輛的損害，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求汽車從開始剎車到停止滑行的距離。（取g=10m/s2）【答案】：21.6m【解析】：汽車緊急制動時，貨箱加速度的大小為a1，汽車剎車加速度的大小為a2SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)經(jīng)過時間t貨箱和汽車碰撞，貨箱和汽車位移分別為x1和x2SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得t=1sx2=11.6m此時貨箱和汽車的速度分別為v1和v2SKIPIF1<0SKIPIF1<0貨箱與汽車發(fā)生碰撞后速度為v3SKIPIF1<0解得v3=10m/s設(shè)汽車和貨箱共同再滑行x3后停止運(yùn)動，加速度的大小為a3SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0汽車在地面上滑行的總距離SKIPIF1<0解得x=21.6m7．如圖所示，質(zhì)量為3m的小木塊1通過長度為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為m的小木塊2置于高度為L的光滑水平桌面邊沿。把木塊1拉至水平位置由靜止釋放，當(dāng)其運(yùn)動到最低點(diǎn)時與木塊2相撞，木塊2沿水平方向飛出，落在距桌面邊沿水平距離為2L處，木塊1繼續(xù)向前擺動。若在碰撞過程中，木塊1與桌面間無接觸，且忽略空氣阻力。求:(1)碰撞前，木塊1在最低點(diǎn)時的速度大小；(2)碰撞后，木塊1相對桌面能上升到的最大高度?！敬鸢浮浚?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0【解析】：(1)從小木塊1從水平位置釋放到與小木塊2碰前瞬間，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0(2)小木塊2碰撞后做平拋運(yùn)動，豎直方向上做自由落體運(yùn)動SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0水平方向上做勻速直線運(yùn)動SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0小木塊1和2碰撞瞬間，根據(jù)動量守恒定律得SKIPIF1<0解得碰撞后小木塊1的速度為SKIPIF1<0之后小木塊1上升，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<08．如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為3m小球B通過輕彈簧相連并處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，質(zhì)量為m的小球C以初速度v0沿AB連線向右勻速運(yùn)動，并與小球A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短，三個小球大小相同），碰后小球C以速度SKIPIF1<0反彈。求：(1)碰后瞬間，小球A的速度大小；(2)小球B的最大動能是多少？【答案】：(1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0【解析】：(1)C球與A球碰撞瞬間，取初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律有SKIPIF1<0解得小球A的速度SKIPIF1<0(2)A與B碰撞過程可以看成彈性碰撞，彈簧再次恢復(fù)原長時，B球的動能最大，由動量守恒定律及能量守恒定律有SKIPIF1<0SKIPIF1<0由上兩式解得SKIPIF1<0小球B的最大動能SKIPIF1<09．如圖所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左側(cè)固定，右端連接著質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊A，彈簧壓縮后被鎖定在某一長度；裝置的中間是水平傳送帶。它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接，傳送帶始終以SKIPIF1<0的速度逆時針轉(zhuǎn)動，傳送帶上部水平長度SKIPIF1<0（如圖所示）；裝置右邊是一傾角為53°的斜面，質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊B從其上距水平臺面SKIPIF1<0高處滑下。設(shè)物塊B運(yùn)動到斜面底部和傳送帶交界處無能量損失，物塊A、B（均看做質(zhì)點(diǎn)）之間每次發(fā)生的都是對心碰撞（碰撞時間極短），每次碰撞后兩者以相同速度一起向前運(yùn)動且碰撞瞬間彈簧鎖定被解除，取SKIPIF1<0，物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，物塊B與斜面之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，現(xiàn)由靜止釋放物塊B后。(1)求物塊B第一次到達(dá)斜面底端時的速度大?。?2)若物塊B第一次與A分離后，恰好運(yùn)動到右邊斜面上距水平臺面SKIPIF1<0高的位置，求彈簧被鎖定時彈性勢能的大小；(3)在滿足(2)問條件的前提下，兩物塊發(fā)生多次碰撞，且每次碰撞后分離的瞬間物塊A都會立即被鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，求物塊A、B第n次碰撞后瞬時速度大小?！敬鸢浮浚?1)4m/s；(2)SKIPIF1<0；(3)SKIPIF1<0【解析】：(1)設(shè)物塊B達(dá)到斜面底端時速度為v0，對物塊B由動能定理SKIPIF1<0①解得SKIPIF1<0②(2)若B在傳送帶上能夠一直減速運(yùn)動，設(shè)它在最左端時的速度為v1前，B從傳送帶最右端運(yùn)動到傳送帶最左端過程中，由動能定理得SKIPIF1<0③代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0所以物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小為SKIPIF1<0，B與A碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰撞后瞬間共同速度為v1后，以向左為正方向，由動量守恒定律得SKIPIF1<0⑤代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0⑥當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時AB分離，設(shè)B第一次離開彈簧時速度為v1離，對AB及彈簧系統(tǒng)由第一次解鎖位置到第一次恢復(fù)原長位置，由能量守恒定律得SKIPIF1<0⑦對B離開彈簧到運(yùn)動至h＇高度處過程由動能定理得SKIPIF1<0⑧代入數(shù)據(jù)解得彈簧被鎖定時彈性勢能的大小為SKIPIF1<0⑨(3)若B從h＇處下落后在傳帶上能夠一直減速，B從運(yùn)動至傳送帶左端過程中，由動能定理得SKIPIF1<0⑩解得SKIPIF1<0故而物塊B與物塊A第二次碰前的速度大小為SKIPIF1<0B與A第二次碰撞過程中對AB系統(tǒng)由動量守恒定律有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0B向右再次沖到傳送帶上若能在其上速度變?yōu)?，設(shè)其通過的位移為x，由動能定理有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0故而B第三次與A相撞時的速度為SKIPIF1<0對AB再由動量守恒定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0推理可知B與A第n次撞后速度大小的表達(dá)式為SKIPIF1<0綜上，第一次碰后速度SKIPIF1<0第二次碰后速度SKIPIF1<0第n次撞后速度大小的表達(dá)式為SKIPIF1<010．在弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)中，電子碰撞原子，原子吸收電子的動能從低能級躍遷到高能級。假設(shè)改用質(zhì)子碰撞氫原子來實(shí)現(xiàn)氫原子的能級躍遷，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。緊靠電極A的O點(diǎn)處的質(zhì)子經(jīng)電壓為U1的電極AB加速后，進(jìn)入兩金屬網(wǎng)電極B和C之間的等勢區(qū)。在BC區(qū)質(zhì)子與靜止的氫原子發(fā)生碰撞，氫原子吸收能量由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。質(zhì)子在碰撞后繼續(xù)運(yùn)動進(jìn)入CD減速區(qū)，若質(zhì)子能夠到達(dá)電極D，則在電流表上可以觀測到電流脈沖。已知質(zhì)子質(zhì)量mp與氫原子質(zhì)量mH均為m，質(zhì)子的電荷量為e，氫原子能級圖如圖2所示，忽略質(zhì)子在O點(diǎn)時的初速度，質(zhì)子和氫原子只發(fā)生一次正碰。(1)求質(zhì)子到達(dá)電極B時的速度v0；(2)假定質(zhì)子和氫原子碰撞時，質(zhì)子初動能的SKIPIF1<0被氫原子吸收用于能級躍遷。要出現(xiàn)電流脈沖，求CD間電壓U2與U1應(yīng)滿足的關(guān)系式；(3)要使碰撞后氫原子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，求U1的最小值?！敬鸢浮浚?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0；(3)SKIPIF1<0【解析】：(1)根據(jù)動能定理SKIPIF1<0解得質(zhì)子到達(dá)電極B時的速度SKIPIF1<0(2)質(zhì)子和氫原子碰撞，設(shè)碰后質(zhì)子速度為SKIPIF1<0，氫原子速度為SKIPIF1<0，動量守恒SKIPIF1<0能量守恒SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0在減速區(qū)SKIPIF1<0聯(lián)立解得：SKIPIF1<0(3)要使碰撞后氫原子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，則需要能量最小為SKIPIF1<0碰撞過程SKIPIF1<0，SKIPIF1<0分析可知，當(dāng)SKIPIF1<0時，損失機(jī)械能最大，被吸收的最大，此時SKIPIF1<0解得SKIPIF1<011．如圖所示，光滑斜軌道SKIPIF1<0和一條足夠長的粗糙水平軌道SKIPIF1<0平滑連接，質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊SKIPIF1<0靜置在水平軌道的最左端，質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊SKIPIF1<0從斜道上距離SKIPIF1<0豎直高度為SKIPIF1<0處由靜止下滑，滑下后與物塊SKIPIF1<0碰撞。已知兩物塊與水平軌道SKIPIF1<0之間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，物塊SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均可視為質(zhì)點(diǎn)，它們之間的每次碰撞均為彈性碰撞，取重力加速度SKIPIF1<0。求：(1)物塊SKIPIF1<0、SKIPIF1<0第一次碰撞前瞬間，物塊SKIPIF1<0的速度大小；(2)第一次碰撞后，物塊SKIPIF1<0滑上斜軌道的最大高度；(3)物塊SKIPIF1<0運(yùn)動的總路程?！敬鸢浮浚篠KIPIF1<0SKIPIF1<0；SKIPIF1<0SKIPIF1<0；SKIPIF1<0SKIPIF1<0【解析】：SKIPIF1<0物塊SKIPIF1<0滑至斜面底端時，由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)物塊SKIPIF1<0滑至斜面底端時速度的方向?yàn)檎较?，與物塊SKIPIF1<0碰撞后，物塊SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的速度分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則據(jù)動量守恒得SKIPIF1<0由于兩物塊的碰撞為彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以碰撞后SKIPIF1<0反向運(yùn)動，由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)第一次碰撞后物塊SKIPIF1<0移動的距離為SKIPIF1<0，據(jù)動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由牛頓第二定律得物塊SKIPIF1<0和物塊SKIPIF1<0在地面上滑行時的加速度大小為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0SKIPIF1<0物塊SKIPIF1<0向右運(yùn)動的時間為SKIPIF1<0SKIPIF1<0第一次碰撞后SKIPIF1<0沿著斜面上滑至最高點(diǎn)后返回，返回到地面的速度大小仍為SKIPIF1<0，比第一次碰后的SKIPIF1<0速度大，所以會發(fā)生第二次碰撞。物塊SKIPIF1<0反彈滑上斜面，在斜面上運(yùn)動的加速度小于SKIPIF1<0，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式可知，滑塊在斜面上的時間大于SKIPIF1<0。物塊SKIPIF1<0滑回SKIPIF1<0點(diǎn)后向前運(yùn)動SKIPIF1<0的過程中做勻減速直線運(yùn)動，時間一定大于SKIPIF1<0，所以物塊SKIPIF1<0從反彈后運(yùn)動到SKIPIF1<0點(diǎn)右方SKIPIF1<0的位置所用的時間一定大于SKIPIF1<0，因此物塊SKIPIF1<0與物塊SKIPIF1<0第二次碰撞是發(fā)生在SKIPIF1<0停止運(yùn)動之后。第二次碰撞前瞬間SKIPIF1<0的速度為SKIPIF1<0，由運(yùn)動學(xué)公式得SKIPIF1<0物塊SKIPIF1<0與物塊SKIPIF1<0碰撞過程中動量守恒SKIPIF1<0SKIPIF1<0物塊SKIPIF1<0與物塊SKIPIF1<0的碰撞為彈性碰撞，則有SKIPIF1<0聯(lián)立上式，解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0因SKIPIF1<0與SKIPIF1<0第二次碰撞后SKIPIF1<0的動能SKIPIF1<0，所以不會發(fā)生第三次碰撞，故兩物塊共碰撞二次。第二次碰撞后物塊SKIPIF1<0滑行的距離為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故物塊SKIPIF1<0滑行的距離為SKIPIF1<0SKIPIF1<012．如圖所示，在水平軌道上方O處，用長為L＝1m的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m＝0.1kg的滑塊B，B恰好與水平軌道相切，并可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)擺動。水平軌道的右側(cè)有一質(zhì)量為M＝0.3kg的滑塊C與輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直墻D上，彈簧處于原長時，滑塊C靜止在P點(diǎn)處。一質(zhì)量也為m＝0.1kg的子彈以初速度v0＝15SKIPIF1<0m/s射穿滑塊B后（滑塊B質(zhì)量不變）射中滑塊C并留在其中，一起壓縮彈簧，彈簧最大壓縮量為x＝0.2m?；瑝KB做圓周運(yùn)動，恰好能保證繩子不松弛?；瑝KC與PD段的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g＝10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求：(1)子彈A和滑塊B作用過程中損失的能量；(2)彈簧的最大彈性勢能?！敬鸢浮浚?1)若滑塊B恰好能夠做完整的圓周運(yùn)動為10J，若滑塊B恰好能夠運(yùn)動到與O等高處為7.5J；(2)若滑塊B恰好能夠做完整的圓周運(yùn)動為2.1J，若滑塊B恰好能夠運(yùn)動到與O等高處為3.1J【解析】：(1)①若滑塊B恰好能夠做完整的圓周運(yùn)動，則在圓周運(yùn)動最高點(diǎn)有mg＝mSKIPIF1<0解得v1=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0m/s滑塊B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過程中，由機(jī)械能守恒定律得mg·2L＋SKIPIF1<0mSKIPIF1<0＝SKIPIF1<0mSKIPIF1<0解得vB=SKIPIF1<0=5SKIPIF1<0m/s子彈A和滑塊B作用過程，由動量守恒定律得mv0=mvA+mvB解得vA＝10SKIPIF1<0m/s，子彈A和滑塊B作用過程中損失的能量ΔE=SKIPIF1<0mSKIPIF1<0-SKIPIF1<0mSKIPIF1<0-SKIPIF1<0mSKIPIF1<0=10J②若滑塊B恰好能夠運(yùn)動到與O等高處，則到達(dá)與O等高處時的速度為零，滑塊B從最低點(diǎn)到與O等高處的過程，由機(jī)械能守恒定律得mg·L＝SKIPIF1<0mSKIPIF1<0可解得v′B=SKIPIF1<0=2SKIPIF1<0m/s子彈A和滑塊B作用過程，由動量守恒定律得mv0＝mv′A＋mv′B解得v′A=(15SKIPIF1<0-2SKIPIF1<0)m/s子彈A和滑塊B作用過程中損失的能量ΔE′=SKIPIF1<0mSKIPIF1<0-SKIPIF1<0mSKIPIF1<0-SKIPIF1<0mSKIPIF1<0≈7.5J(2)①若滑塊B恰好能夠做完整的圓周運(yùn)動，設(shè)A與C作用后瞬間的共同速度為v，由動量守恒定律有mvA=(M＋m)vA、C一起壓縮彈簧，由能量守恒定律有SKIPIF1<0(M＋m)v2＝Ep＋μ(M＋m)gx解得Ep＝2.1J；②若滑塊B恰好能夠運(yùn)動到與O等高處，設(shè)A與C作用后瞬間的共同速度為v′，由動量守恒定律得mv′A＝(M＋m)v′A、C一起壓縮彈簧，由能量守恒定律有SKIPIF1<0(M＋m)v′2=E′p+μ(M＋m)gx解得E′p≈3.1J。13．如圖所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m，上端接有阻值為SKIPIF1<0的定值電阻，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T。將質(zhì)量為m=0.1kg，電阻SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒由靜止釋放，一段時間后棒獲得最大速度，此過程通過導(dǎo)體棒橫截面的電量為q=0.6C。已知導(dǎo)體棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與水平面的夾角為SKIPIF1<0