1、填空题 在水平放置的气垫导轨上,一个质量为0.4 kg的滑块甲以0.5 m/s的速度与另一个质量为0.6 kg、速度为0.1 m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0 2 m/s,此时滑块甲的速度大小为____m/s,方向与它原来的速度方向____(填“相同”或“相反”)。
参考答案:0.05,相同
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 有一倾角为θ的斜面,其底端固定一档板,另有三个木块A、B、C,它们的质量分别为mA=mB=m,mC=3m,它们与斜面间的动摩擦因数都相同。其中木块A和一轻弹簧连接,放于斜面上,并通过轻弹簧与档板M相连,如图所示。开始时,木块A静止在P点,弹簧处于原长,木块B在Q点以初速度v0沿斜面向下运动,P、Q间的距离为l,已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A碰撞后立刻一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点。现将木块C从Q点以初速度
沿斜面向下运动,木块A仍静止于P点,经历同样的过程,最后木块C停在斜面上的R点(图中未画出)。求:
(1)A、B一起开始压缩弹簧时速度v1;
(2)A、B压缩弹簧的最大长度;
(3)P、R间的距离l"的大小。

参考答案:解:(1)木块B下滑做匀速运动,有mgsinθ=μmgcosθ
B和A碰撞后,设速度为v1,根据动量守恒定律得mv0=2mv1
解得v1=
(2)设两木块向下压缩弹簧的最大长度为x,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v2,根据动能定理得
一μ2mgcosθ2x=
2mv
一
2mv
两木块在P点处分开后,木块B上滑到Q点的过程中,根据动能定理得
一(mgsinθ+μmgcosθ)l=0一
mv
解得x=
一l
(3)木块C与A碰撞前后速度为v1",根据动量守恒定律得3m
=4mv1"
解得v1"=
设木块C和A压缩的最大长度为x",两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v2",根据动能定理得
一μ4mgcosθ2x"=
4mv"
一
4mv"
木块C与A在P点处分开后,木块C上滑到R的过程中,根据动能定理得
一(3mgsinθ+μ3mgcosθ)l"=0一
3mv"
在木块压缩弹簧的过程中,重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等,因此,木块B和A压缩弹簧的初动能Ek1=
=
木块C与A压缩弹簧的初动能Ek2=
=
即Ek1=Ek2
因此,弹簧先后两次的最大压缩量相等,即x=x",综上可得l"=l一
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上,在木板的右端有一质量为m的小铜块,现给铜块一个水平向左的初速度v0,铜块向左滑行并与固定在木板左端的长度为L的轻弹簧相碰,碰后返回且恰好停在长木板右端。根据以上条件可以求出的物理量是?

[? ]
A.轻弹簧与铜块相碰过程中所具有的最大弹性势能
B.整个过程中转化为内能的机械能
C.长木板速度的最大值
D.铜块与长木板之间的动摩擦因数
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为
[? ]
A.2
B.3
C.4
D.5
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10-6 kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6 C的正电,并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,PN=
,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。(结果保留三位有效数字)求:
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运过程中ab系统损失的机械能ΔE。

参考答案:解:(1)设a球到D点时的速度为vD,从释放至D点,根据动能定理:

对a、b球,根据动量守恒定律mvD=2mv
解得:v=1.73m/s
(2)两球进入复合场后,由计算可知Eq=2mg,两球在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动轨迹示意图如图所示
?
洛仑兹力提供向心力
由图可知:r=2h
解得:h=2
=3.46m
(3)ab系统损失的机械能
或
解得
=1.49×10-4 J
本题解析:
本题难度:困难