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    在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m＝0.5 kg的光滑金属圆环。一根长为L＝1 m的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为M＝2 kg的木块，如图所示。现有一质量为m0＝20 g的子弹以v0＝1 000 m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度为v＝200 m/s(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间)，求：
    (1)当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大?
    (2)当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大?
    (3)当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是多大?
    (1)8 m/s  (2)4.8 m/s  (3)153 N
    (1)设子弹从木块中穿出时木块的速度为v1，在子弹与木块相互作用的过程中两者动量守恒
    m0v0＝m0v＋Mv1
    解得v1＝8 m/s
    在木块与圆环一起向右运动的过程中，两者满足水平方向动量守恒Mv1＝(M＋m)v2
    机械能守恒＝ (M＋m)＋Mgh
    解得 h＝0.64 m
    (2)木块从最高点返回最低点的过程中，由水平方向动量守恒得 (M＋m)v2＝mv3＋Mv4
    机械能守恒(M＋m)＋Mgh＝＋
    解得 v3＝12.8 m/s v4＝4.8 m/s
    v3＝0 v4＝8 m/s(舍去)
    (3)第一次返回到最低点时，木块的速度v4＝4.8 m/s，圆环的速度v3＝12.8 m/s绳子拉力T1－Mg＝M
    解得T1＝148 N
    水平杆对环的作用力N1＝T1＋mg＝153 N。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）如图6-15，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各连接一个小球构成，两小球质量相等.现突然给左端小球一个向右的速度u0，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度.
    （2）如图6-16，将N个这样的振子放在该轨道上，最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E0.其余各振子间都有一定的距离，现解除对振子1的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰.求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值.已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度.

    图6-15

    图6-16

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    A、B两块质量相同的物体，置于光滑水平面上，开始时B处于静止状态，A以速度v0沿A、B连线方向向B运动并与B碰撞后一起共同前进.现将B换成质量是原来两倍的物体，其他条件不变，碰后一起以共同速度前进.求A、B碰撞过程中，前后两种情况下，B对A的冲量大小之比为__________.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在光滑的水平面上有两个质量不等的物体,用细绳连着,它们之间夹着一个被压缩了的弹簧,当这两个物体以一定的速度在水平面上运动时,烧断细线,在弹簧恢复到原长的过程中(    )
    A．任何时刻两个物体加速度的大小都相等
    B．任何时刻两个物体动量变化量的大小都相等
    C．任何时刻两个物体速度的大小都相等
    D．弹簧对两个物体作用的冲量大小相等

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，将质量为2m的长木板静止放在光滑的水平面上，一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速v0由木板左端恰滑至木板的右端与木板相对静止。铅块运动中所受摩擦力始终不变，现将木板分成长度和质量匀相等的两段后紧挨着仍放在水平面上，让小铅块仍以相同的初速由左端开始滑动，则小铅块将（   ）
    A．仍滑到右端与木板保持相对静止
    B．在滑到右端前就与木板保持相对静止
    C．滑过右端后飞离木板
    D．以上答案均有可能

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图5所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是（   ）

    图5
    A．m1、m2系统动量不守恒B．弹簧最长时，其弹性势能为m2v20
    C．m1、m2速度相同时，共同速度为D．m1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图8-4-9所示，在光滑水平面上两平板车的质量分别为M1="2" kg和M2="3" kg，在M1的光滑表面上放有质量m="1" kg的滑块，与M1一起以5 m/s速度向右运动，M1与M2相撞后以相同的速度一起运动，但未连接，最后m滑上M2，因摩擦而停在M2上.求最终M1、M2的速度.

    图8-4-9

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    光滑的水平面上放有两辆小车，车上各放一块磁铁，由于磁力的作用，两车由静止相向运动，则在运动过程中(   )
    A．两车动量相同B．两车的总动量始终为零
    C．两车的动量增量相同D．两车的动量增量大小相等、方向相反

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在“碰撞中的动量守恒”实验中，半径相同的两个小球A、B，其质量之比为mA∶mB=3∶8，按正确的操作步骤得实验结果如图所示.图中M、P、N为小球落点，且在同一直线上，O点是斜槽末端所装重垂线的投影点，则O′点为______________（填“A”或“B”）球球心的投影点，碰后两球的动量大小之比为pA′∶pB′=________________.

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