（13分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C

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（13分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速v₀从右端滑上B，一段时间后，以v₀/2滑离B，并恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m。求：

⑴A刚滑离木板B时，木板B的速度；
⑵A与B的上表面间的动摩擦因数μ；
⑶圆弧槽C的半径R；
⑷从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能。

答案

⑴v₀/4 ⑵5v₀²/16gL （3）v₀²/64g（4）15mv₀²/32

解析

试题分析：（1）对A在长木板B上的滑动过程，取ABC为一个系统，根据动量守恒定律有：

解得

(2) 对A在长木板B上的滑动过程,ABC系统动能减少全部转化为系统的摩擦生热

解得

5v₀²/16gL
⑶对A滑上C直到最高点的作用过程，AC系统动量守恒，mv₀/2+mv_B=2mv①
AC系统机械能守恒

②
①②联立得R= v₀²/64g
⑷对A滑上C直到离开C的作用过程,AC系统动量守恒mv₀/2+mv₀/4=mv_A+mv_C①
AC系统初、末状态动能相等，

②
①②联立解得v_A=v₀/4。
所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为：

15mv₀²/32

举一反三

质量为M的原子核，原来处于静止状态。当它以速度v放出质量为m的粒子时（设v的方向为正方向），剩余部分的速度为

A．

B．

C．

D．

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（15分）如图所示的空间，匀强电场的方向竖直向下，场强为

，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为

．有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动（两小球间的库仑力可忽略），运动轨迹如图。已知两个带电小球A和B的质量关系为

，轨道半径为

．

（1）试说明小球A和B带什么电，它们所带的电荷量之比

等于多少?
（2）指出小球A和B的绕行方向？
（3）设带电小球A和B在图示位置P处相碰撞，且碰撞后原先在小圆轨道上运动的带电小球B恰好能沿大圆轨道运动，求带电小球A碰撞后所做圆周运动的轨道半径（设碰撞时两个带电小球间电荷量不转移）。

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（9分）如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M=2kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m=lkg的小球，轻绳的长度为L=lm。此装置一起以速度v₀=2m/s的速度向右滑动。另一质量也为M=2kg的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后，粘在一起向右运动，重力加速度为g=l0m/s²。求：

①两滑块粘在一起时的共同速度；
②小球向右摆动的最大高度。

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如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面，A距离水平段BC的高为H＝1.25m，水平段BC使用水平传送带装置传送工件，已知BC长L＝3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ＝0.4，皮带轮的半径为R＝0.1m，其上部距车厢底面的高度h＝0.45m。设质量m＝1kg的工件由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取g＝10m/s²。

(1)当皮带轮静止时，工件运动到点C时的速度为多大？
(2)皮带轮以ω₁＝20rad/s逆时针方向匀速转动，在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能为多少？
(3)设工件在固定车厢底部的落点到C点的水平距离为s，试在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值，该问不需要写出计算过程)

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如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。

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