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    （18分）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

    （1）；（2）

    解析试题分析：（1）设小球摆至最低点时的速度为v，依动能定理有：
    ……①
    设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有： ……②
    代入数据，解得： ……③
    （2）设小球与木块碰撞后，小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为正方向，依动量守恒定律有：……④
    依题意知：……⑤
    设木块在水平地面上滑行的距离为s，依动能定理有：
    ……⑥
    联立并代入数据，解得……⑦
    评分说明：①②④⑤⑥每式3分，③式2分，⑦式1分。
    考点：动能定理，动量守恒定律

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）如图所示，质量为的木板A静止在光滑水平面上，其右端与固定挡板相距，内壁光滑的弹射器利用压缩弹簧把质量为的物块B（视为质点）水平向右弹射出去，B弹出后从A左端的上表面水平滑入，之后立刻拿走弹射器。已知A足够长，B不会从A表面滑出，A与挡板的碰撞无机械能损失；弹射器弹簧储存的弹性势能为，重力加速度为，不计空气阻力。

    （1）B从A左端的上表面水平滑入时的初速度大小
    （2）若A与挡板碰撞前，A、B已相对静止，求A碰撞挡板前的速度
    （3）若A与挡板只发生一次碰撞，求A、B之间的动摩擦因数满足的条件。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在空中点将质量为的小球以某一水平速度抛出，将无碰撞地由点进入竖直平面内半径的内壁光滑圆管弧形轨道，然后经最低点无能量损失地进入足够长光滑水平轨道，与另一静止的质量为小球发生碰撞并粘连在一起（不再分开）压缩弹簧，弹簧左端与小球M栓接，弹簧右端与固定挡板栓接。已知圆管的直径远小于轨道半径且略大于小球直径，和竖直方向之间的夹角，点与点的竖直高度差，弹簧始终在弹性限度内，。求：

    （1）小球在点抛出的水平初速度
    （2）小球运动到最低点时，小球对轨道的压力的大小（结果保留一位有效数字）
    （3）弹簧压缩过程中，弹簧具有的最大弹性势能
    （4）若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为的光滑小球，水平轨道足够长，其它条件保持不变，则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球第二次达到最大速度时，小球M的速度是多少?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (12分)如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：

    （1）小物块与水平轨道的动摩擦因数。
    （2）为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？
    （3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数u=0.50（g取10m/s2，）求：

    （1）小物块的抛出点和A点的高度差；
    （2）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件；
    （3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，粗糙斜面与水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α＝37°，水平面的M到N段是长度L1＝0.3m的粗糙平面，N点的右边是光滑的。A、B是两个质量均为m＝1kg的小滑块（可看作质点），置于N点处的C是左端附有胶泥的薄板（质量不计），D是两端分别与B和C连接的轻质弹簧，滑块A与斜面和与水平面MN段的动摩擦因数相同。当滑块A置于斜面上且受到大小F＝4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能向下匀速运动。现撤去F，让滑块A从斜面上距斜面底端L2＝1m处由静止下滑（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：滑块A与C接触并粘连在一起后，两滑块与弹簧所构成的系统在相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h。水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R。已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失。求：

    （1）水从喷嘴喷出时的速率v；
    （2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m；
    （3）每个喷嘴的横截面积S0。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示：半径为R="1.8m" 的光滑圆轨道竖直固定在高h="5m" 的水平台上，平台BC 长s=4.5m，一质量为mb="1kg" 的小球b 静止在C 点。现让一质量为ma="2kg" 的小球a 从A 点（与圆心等高）静止释放，运动到C 点与b 球发生碰撞，碰撞后a 球的速度水平向右，a、b 分别落在水平面上的M、N 两点，M、N 两点与平台的水平距离分别为xa=3m、xb=4m。两球可视为质点，g=10m/s2。求：

    （1）碰撞后，b 球获得的速度大小vb；
    （2）碰撞前，a 球的速度大小v0；
    （3）判断BC 段平台是否光滑？若不光滑，请求出平台的动摩擦因数。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示,桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力。假设以桌面为参考平面，则小球落到地面之前瞬间的机械能为（   ）

    A．0 B．mgh C．mgH D．mg（H+h）

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