（9分）如图所示，是光滑的轨道，其中是水平的，为与相切于竖直平面内的半圆，半径质量的小球静止在轨道上，另一质量的小球，以初速度与小球正碰。已知相碰后小球经过半圆 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

（9分）如图所示，

是光滑的轨道，其中

是水平的，

为与

相切于竖直平面内的半圆，半径

质量

的小球

静止在轨道上，另一质量

的小球

，以初速度

与小球

正碰。已知相碰后小球

经过半圆的最高点

落到轨道上距

点

处，重力加速度

取10m/s²，
求：
（1）碰撞结束时，小球

和

的速度大小；
（2）试论证小球

是否能沿着半圆轨道到达

点。

答案

（1）

（2）小球

不能到达半圆轨道的最高点

解析

以

表示小球

碰后的速度，

表示小球

碰后的速度，

表示小球

在半圆最高点的速度，

表示小球

从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间，则有

①

　　②

　　③

　　④
由①②③④求得

，

代入数值得

m/s，

3.5m/s．
（2）假定

球刚能沿着半圆轨道上升到

点，则在

点时，轨道对它的作用力等于零．以

表示它在

点的速度，以

表示它在

点相应的速度，由牛顿运动定律和机械能守恒定律，有

，

，
解得

　代入数值得

3.9m/s
由

m/s，可知

，
所以小球

不能到达半圆轨道的最高点．

核心考点

试题【（9分）如图所示，是光滑的轨道，其中是水平的，为与相切于竖直平面内的半圆，半径质量的小球静止在轨道上，另一质量的小球，以初速度与小球正碰。已知相碰后小球经过半圆】；主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．
现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图所示)

利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验，为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m₁v₀＝(m₁＋m₂)v
①针对此原理，我们应选择的器材编号为：__________；
②在我们所选的器材中：__________器材对应原理中的m₁(填写器材编号)．

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(1)原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁．如图所示为氢原子的能级图．现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为多少eV？用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是多少eV?
(2)静止的Li核俘获一个速度v₁＝7.7×10⁴ m/s的中子而发生核反应，生成两个新核．已知生成物中He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向与反应前中子速度方向相同．
①写出上述反应方程．
②求另一生成物的速度．

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如图所示，一个质量为m＝60 kg的人拽着一个氢气球的软绳，软绳的下端刚好与地面接触，此时人距地面的高度h＝60 m，气球与软绳质量M＝120 kg，整个系统处于平衡，现此人沿软绳向下滑，问他能否安全回到地面？

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如图所示，国际花样滑冰锦标赛男女双人自由滑项目中，我国著名选手申雪、赵宏博在决赛中的一个瞬间，他们正以相同的速度v₀在光滑冰面上前进，当赵宏博用力将申雪向后推出后，申雪单腿沿直线匀速运动后继而做出优美的旋转动作，若赵宏博以相对自己的速度v向后推出申雪，问赵宏博的速度变为多大？(设赵宏博的质量为M，申雪的质量为m)?

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质量是1 kg的钢球，以5 m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回，钢球的动量改变多少？
如钢球以2m/s的速度，与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起，弹起速度大小为2 m/s，方向与水平面成60°角，判别钢球的动量改变量的方向．

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