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    如图所示，在光滑绝缘水平面上，不带电的绝缘小球P2静止在O点．带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域．随后与P2发生正碰后反弹，反弹速度为
    2
    3
    v0．从碰撞时刻起在AB区域内加上一个水平向右，电场强度为E0的匀强电场，并且区域外始终不存在电场．P1的质量为m1，带电量为q，P2的质量为m2=5m1，A、O间距为L0，O、B间距为L=
    4L0
    3
    ，已知
    qE0
    m1
    =
    4v02
    3L0
    ．
    （1）求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间．
    （2）判断两球能否在OB区间内再次发生碰撞．
    （1）碰撞后P1以速度v1=
    2
    3
    v0向左做匀减速直线运动，设最大距离为s，由运动学公式有
    v12=2as①
    v1=at②
    由牛顿第二定律有
    qE0=m1a③
    又
    qE0
    m1
    =
    4v02
    3L0
    ④
    联立解得
    s=
    1
    6
    L0    ⑤
    所需时间t=
    L0
    2v0
     ⑥
    （2）设碰后P2速度为v2，以v0方向为正方向，由动量守恒：
    m1v0=m1(-
    2
    3
    v0)+m2v2    ⑦
    设P1、P2碰撞后又经△t时间在OB区间内能再次发生碰撞，
    P1位移为s1，P2位移为s2，由运动学公式，有
    s1=-
    2
    3
    v0△t+
    1
    2
    a△t2    ⑧
    s2=v2△t⑨
    s1=s2⑩
    联立解得
    s2=
    L0
    2
    ＜L=
    4L0
    3
    两球能在OB区间内再次发生碰撞．
    答：（1）碰撞后小球P1向左运动的最大距离为
    L0
    6
    ．所需时间为
    L0
    2v0
    ．
    （2）两球能在OB区间内再次发生碰撞．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    [物理-选修3-5]
    （1）2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站（世界最大的核电站）发生核泄漏．关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是______
    A．核反应堆发生的是轻核聚变反应
    B．核反应堆发生的是重核裂变反应
    C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关
    D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
    （2）如图所示，A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的质量分别为mA=2.0kg、mB=1.5kg．一个质量为mC=0.5kg的小铁块C以v0=8m/s的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动．若木块A在铁块C滑离后的速度为vA=0.8m/s，铁块C与木块A、B间动摩擦因数均为μ=0.4，取g=l0m/s2．求：
    ①铁块C在滑离A时的速度；
    ②木块B的长度至少为多长．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图1所示，物块A、B的质量分别是m1=4.0kg和m2=6.0kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=0.5s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开．物块C的v-t图象如图2所示．试求：
    （1）物块C的质量m3；
    （2）在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，质量均为m、可视为质点的A、B两物体紧挨着放在水平面上的O点，左边有竖直墙壁M，右边在P点与光滑的、半径为R的
    1
    4
    圆弧槽相连，MO=ON=R．A物体与水平面间的摩擦力忽略不计，B物体与水平面间的动摩擦因数为0.5．开始时两物体静止．现让A物体以初速度v0向左开始运动，设A与竖直墙壁、A与B均发生无机械能损失的碰撞．已知重力加速度为g．要使B物体第一次被A碰撞后，恰能上升至圆弧槽最高点P点，求：
    （a）A物体的初速度v0为多少？
    （b）B物体最终停在何处？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求
    （1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？
    （2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B，轻杆与A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动．A套在光滑的水平固定横杆上，A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触，在B的左侧是半径为R=0.4m的
    1
    4
    圆弧．质量为mC=3kg的小球C以v0=3m/s的速度向左与B球发生正碰．已知碰后C小球恰好能做平抛运动，小球B在运动过程中恰好能与横杆接触．重力加速度取g=10m/s2，则
    （1）碰后C球平抛的水平位移
    （2）碰后瞬间B球的速度
    （3）A、B间轻杆的长度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有足够长的光滑绝缘体MN，上挂一光滑铝环A，在弧形轨道上高为h的地方无初速释放磁铁B（可视为质点），B下滑至水平轨道时恰沿A的中心轴线运动，设A、B的质量分别为MA、MB，求A获得最大速度和全过程中产生的电能．（忽略B沿弧形轨道下滑时环A产生的感应电流）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为
    h=1.8m．一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）子弹穿出木块时，木块获得的水平初速度V；
    （2）木块落地点离桌面边缘的水平距离X．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，质量m1=2.0kg的木板AB静止在水平面上，木板的左侧有一个固定的半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同．现将质量m2=1.0kg可视为质点的小木块C，从圆弧形轨道顶端由静止释放，小木块C到达圆弧形轨道底端时的速度v0=3.0m/s．之后小木块C滑上木板AB并带动木板AB运动，当小木块C离开木板AB右端B时，木板AB的速度v1=0.5
    m/s，在小木块C在木板AB上滑行的过程中，小木块C与木板AB总共损失的动能△E=2.25J．小木块C与木板AB间的动摩擦因数μ=0.1．木板AB与地面间的摩擦及空气阻力可忽略不计．取g=10m/s2．求
    （1）小木块C运动到圆弧形轨道末端时所受支持力的大小；
    （2）小木块C在圆弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功；
    （3）小木块C在木板AB上运动过程中，小木块C相对于地面的位移．

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