如图所示，在光滑的水平地面上，有A、B、C三个物体处于静止状态，三者质量均为m，物体A的ab部分为半径为R的光滑1/4圆弧，bd部分水平且粗糙，现让小物体C自a

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如图所示，在光滑的水平地面上，有A、B、C三个物体处于静止状态，三者质量均为m，物体A的ab部分为半径为R的光滑1/4圆弧，bd部分水平且粗糙，现让小物体C自a点静止释放，当小物体C到达b点时，物体A将与物体B发生碰撞，且与B粘在一起(设碰撞时间极短)，试求
(1)小物体C刚到达b点时，物体A的速度大小。
(2)如果bd部分足够长，试用文字表述三个物体的最后运动状态。

答案

（1）

（2）C最后要停下来，A,B也要同时停下来

解析

(1).设小物体滑到b点时,小物体C的速度为V₁,滑块A的速度为V₂,设水平向右为正方向,那么在小物体下滑的过程中,由机械能守恒可得:
mgR=mV₁²/2 + mV₂²/2 ① 3分
小物体C和滑块A组成的系统,由水平方向动量守恒可得:
mV₁-mV₂="0 " ② 3分
由①,②可得:V₁=V₂=

即物体A的速度大小为

3分
(2).当滑块A与滑块B碰撞后粘在一起,且物体A,B,C组成的系统在水平方向上不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒(2分),但小物体C在bd部分滑动时由于受摩擦力的作用,速度不断减小,因为bd部分足够长,故小物体C最后要停下来,(3分),由于系统水平动量守恒,且系统水平方向总动量为零,故物体A,B也要同时停下来(2分).

举一反三

如图所示，光滑水平面上有一长板车，车的上表面0A段是一长为己的水平粗糙轨道，A的右侧光滑，水平轨道左侧是一光滑斜面轨道，斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧，其弹性势能为Ep，一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧，小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ，整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定，小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为 2m，斜面轨道的长度足够长，忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失，不计空气阻力。求：
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能；
(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上，满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?

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如图所示，物体A、B的质量分别是4kg和8kg，由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一个物体C水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动。物块C的速度一时间图象如图所示。
（1）求物块的质量。
（2）弹簧压缩具有的最大弹性势能。
（3）在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功。
（4）在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。

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质量均为m的两小球A、B间有压缩、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小尺寸和弹尺寸都可忽略，把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内，解除弹簧锁定后，B球仍然保持静止，A球能上升的最大高度为R，如图（甲）所示。现在让两球（包括同样锁定的弹簧）沿光滑的半径也为R的固定半圆槽左端的M点由静止开始滑下，如图（乙）所示，到达半圆槽的最低点时解除弹簧锁定，求A球离开半圆槽后能上升的最大高度。

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在光滑水平面上放置一宽度为D，电阻不计的光滑固定金属导轨，在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为m_A、m_B电阻均为R的导体棒A、B，在B的右侧金属导轨中间放一内有炸药的物体C，当物体C内的炸药爆炸，使物体C分裂成两部分，质量为m₁的部分沿桌面并垂直金属棒B向右飞出，另一块质量为m₂的与B金属棒碰撞后粘合，使金属导体棒A经过t时间刚好达到最大速度并离开磁场，并沿接有小圆弧的与水平成θ的金属导轨上升，上升的最大高度为H（设没有能损失）。求
（1）炸药爆炸时释放的能量至少为多少？
（2）A金属导体棒在t时间内产生的热量为多少？
（3）作出A导体自开始运动至运动到最高点的过程的大致速度时间图象。

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如图所示，一质量为M的小车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v₀,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B。
求：整个过程中产生的热量。

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