如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车，在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面，现有另一质量m

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如图所示，在光滑的水平面上

停放着一辆质量M=6.0kg平板车，在车上左端放有一质量m_B=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面，现有另一质量m_A= 2.0kg的木块A，从左侧光滑水平面上以v₀=3.0m/s向右运动，然后与B发生碰撞，设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离，已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m，重力加速度为g=10m/s²，木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。（结果保留两位有效数字）求：
（1）木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。
（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。
（3）最终木块B与平板车左端的距离。

答案

（1）

（2）E_P="0.8" J（3）S=0.16m

解析

设向右为正方向
（1） A、B碰撞瞬间动量守恒、机械能守恒：

①（2分）

②（2分）
解得：

③（2分）
（2）B和小车滑动时系统动量守恒，弹簧有最大弹性势能时，二者达到共同速度v

④ （2分）
由能量守恒可得：

⑤
解得：E_P="0.8" J⑥（4分）
（3）B和小车相对静止时二者达到共同速度v ，由能量守恒可得：

⑦（2分）
则B

距离小车左端的距离为S="2L-" S_总⑧（2分）
S=0.16m⑨（3分）

举一反三

如图所示，在光滑的水平面上有一辆长为L=1.0m的凹形滑块A，在车上有一木块B（大小不计），A与B的质量相等，B与A的动摩擦因数为µ=0.05。开始时A是静止的，B位于A的中央以出速度v=5.0m/s向右运动，假设B与A的前后壁碰撞是完全弹性的，求B与A的前后两个墙壁最多能相碰的次数。

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【物理——选修3-5】（15分）

（1）（5分）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）
A．最容易表现出衍射现象的光是由n = 4能级跃迁到n =3能级产生的
B．频率最小的光是由n = 2能级跃迁到n = 1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D．用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功
为6.34 e V的金属铂能发生光电效应
（2）（10分）如图所示，物体A、B的质量分别是

，用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=5．0 s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v–t图象如图所示。试求：
①物块C的质量m_３；
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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如图所示。质量为m的小球A放在光滑水平轨道上，小球距左端竖直墙壁为s。另一个质量为M=3m的小球B以速度v₀沿轨道向左运动并与A发生正碰，已知碰后A球的速度大小为1.2v₀，小球A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失，两小球均可视为质点，且碰撞时间极短。求：（1）两球发生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向。（2）两球发生碰撞的过程中A球对B球做功的大小。（3）两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离

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如图2所示，一水平放置的圆环形刚性槽固定在桌面上，槽内嵌放着三个大小相同的刚性小球，它们的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₂＝m₃＝2m₁，小球与槽的两壁刚好接触，而且它们之间的摩擦可以忽略不计。开始时，三球处于槽中I、II、III的位置，彼此间距离相等，m₂和m₃静止，m₁以速度

沿槽运动，R为圆环的内半径和小球半径之和，各球之间的碰撞皆为弹性碰撞，求此系统的运动周期T。

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如图所示，在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体，它们之间有一根长为l的轻质软线相连接，其中A的质量为m，B的质量为M=4m，A为带有电荷量为q的正电荷，B不带电，空间存在着方向水平向右的匀强电场，场强大小为E。开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止，某时刻撤去外力，A开始向右运动，直到细线绷紧。当细线被绷紧时，两物体将有极短时间的相互作用，而后B开始运动，且细线再次松弛。已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的

。设整个过程中，A的电荷量都保持不变。
求细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移（相对于初始点）。

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