（20分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原

题型：不详难度：来源：

（20分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x₀，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x₀，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，并恰好回到O点（A、B均视为质点）。试求：

（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；
（2）A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能；
（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x₀的半圆轨道PQ，圆轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，试问：v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点？

答案

解析

试题分析：（1）设

与

相碰前

的速度为

，

与

相碰后共同速度为

由机械能守恒定律得

（2分）
由动量守恒定律得

（2分）
解以上二式得

（2分）
（2）设

、

相碰前弹簧所具有的弹性势能为

，从

、

相碰后一起压缩弹簧到它们恰好到达O点过程中，由机械能守恒定律知

（3分）
解得

（2分）
（3）设物块

第二次与

相碰前的速度为

，碰后

、

的共同速度为

（1分）

、

一起压缩弹簧后再回到O点时二者分离，设此时共同速度为

，则

（2分）
此后

继续上滑到半圆轨道最高点时速度为

，则

（2分）
在最高点有

（1分）
联立以上各式解得

（2分）

举一反三

（12分）如图所示为某娱乐场的一种游戏装置的滑道示意图，其中AB为曲面滑道，BC为长28m水平滑道，动摩擦因数为0.2；水平滑道BC与半径为10m的四分之一圆弧滑道CD相切，DE为水池的水平面，水池足够深，以确保人落水后的安全。某人坐滑车从坡顶的A点由静止滑下，经过高度差为20m的B点时的速度为16 m/s，最后落在水面上。人和滑车的质量共为70kg，将人和滑车作为质点处理，g取l0rn/s²。问：

（1）从A到B的过程中，人的机械能是否守恒，
（2）到达C点时的速度为多少？
（3）落水点与C点的水平距离。

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（多选题）在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰后B球的速度大小可能是(　　)

A．0.6v　　

B．0.4v　

C．0.3v　　

D．0.2v

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（多选题）将一长木板静止放在光滑的水平面上，如下图甲所示，一个小铅块(可视为质点)以水平初速度v₀由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v₀由木块A的左端开始向右滑动，如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有关说法正确的是(　　)