如图所示，滑块A1A2由轻杆连结成一个物体，其质量为M，轻杆长L．滑块B的质量为m，长L/2，其左端为一小槽，槽内装有轻质弹簧．开始时，B紧贴A，使弹簧处在压缩 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，滑块A₁A₂由轻杆连结成一个物体，其质量为M，轻杆长L．滑块B的质量为m，长L/2，其左端为一小槽，槽内装有轻质弹簧．开始时，B紧贴A，使弹簧处在压缩状态．今突然松开弹簧，在弹簧作用下整个系统获得动能E_k，弹簧松开后，便离开小槽并远离物体A₁A₂．以后B将在A₁和A₂之间发生无机械能损失的碰撞．假定整个系统都位于光滑的水平面上，求物块B的运动周期．

答案

解析

设弹簧松开后A₁A₂物体与物体B的速度各为V和v，则有

①

②
解得

，

B和A碰撞前后

③

④
联立③④式解得

⑤
即碰撞前后，B相对A₁A₂的速度

的大小不变，只改变方向．
同理可证明，当B与A₁碰撞后，也有同样的结果，即相对A₁A₂，B在以大小不变的相对速度作往返运动．运动的周期为

．

核心考点

试题【如图所示，滑块A1A2由轻杆连结成一个物体，其质量为M，轻杆长L．滑块B的质量为m，长L/2，其左端为一小槽，槽内装有轻质弹簧．开始时，B紧贴A，使弹簧处在压缩】；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

如图所示，在平静的水面上漂浮着一块质量为M＝150g的带有支架的木板，木板左边的支架上静静地蹲着两只质量各为m＝50g的青蛙，支架高h＝20cm，支架右方的水平木板长s＝120cm．突然，其中有一只青蛙先向右水平地跳出，恰好进入水中，紧接其后，另一只也向右水平地跳出，也恰好进入水中．试计算：（水的阻力忽略不计，取g＝10m/s²，结果保留两位有效数字．）

（1）第一只青蛙为了能直接跳入水中，它相对地的跳出初速度v₁至少是多大？
（2）第二只青蛙为了能直接跳入水中，它相对地的跳出初速度v₂至少又是多大？
（3）在上述过程中，哪一只青蛙消耗的体能大一些？请简述理由．

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如图所示，在水平桌面上放有长木板C，C上右端是固定挡板P，在C上左端和中点处各放有小物块A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计，A、B之间和B、P之间的距离都为L．设木板C和桌面之间无摩擦，A、C和B、C之间的动摩擦因数都为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，A、B、C（连同挡板P）的质量都为m，开始时，B和C静止，A以某一初速度v₀向右运动．求：

（1）A和B发生碰撞前，B受到的摩擦力大小；
（2）A和B能够发生碰撞时，A的初速度v₀应满足的条件；
（3）B和P能够发生碰撞时，A的初速度v₀应满足的条件（已知A、B碰撞前后交换速度）．

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在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块，1、2、3、…（n－1）、n，滑块P的质量也为m．P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动，经时间T与滑块1碰撞，碰撞后滑块便粘连在一起．以后每经过时间T就与下一滑块碰撞一次，每次碰撞后均粘连在一起，每次碰撞时间极短，每个物块都可简化为质点．求：

（1）第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中产生的内能；
（2）发生第n次碰撞后瞬间的速度v_n为多大；
（3）第n－1个滑块与第n个滑块间的距离s_n-1．

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如图所示，滑块A的质量m=0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，用细线悬挂的小球质量均为m=0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s=2m，线长分别为L₁、L₂、L₃……（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v₀=10m/s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，重力加速度g=10m/s²．试求：

（1）滑块能与几个小球碰撞?
（2）碰撞中第n个小球悬线长L_n的表达式；
（3）滑块与第一个小球碰撞后瞬间，悬线对小球的拉力．

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如图所示，质量为M的槽体放在光滑水平面上，内有半径为R的半圆形轨道，其左端紧靠一个固定在地面上的挡板。质量为m的小球从A点由静止释放，若槽内光滑，求小球上升的最大高度。

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