如图所示，A、B两球的质量均为m，其间有压缩的轻、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小忽略，整体视为质点，该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，A、B两球的质量均为m，其间有压缩的轻、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小忽略，整体视为质点，该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点解除对弹簧锁定后，B球恰好能到达轨道最高点，求弹簧处于锁定状态时的弹性势能．

答案

设AB系统滑到圆轨道最低点时速度为V．解除弹簧锁定后速度分别为V_A和V_B，B到轨道最高点速度为V，则有
2mgR=2×

mV₀²
2mV₀=mV_A+mV_B
2×

mV₀²+E_弹=

m（V_A²+V_B²）
mg=

mV2

mV_B²=mg.2R+

mV²
解得E_弹=（7-2

）mgR
答：弹簧处于锁定状态时的弹性势能为（7-2

）mgR．

核心考点

试题【如图所示，A、B两球的质量均为m，其间有压缩的轻、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小忽略，整体视为质点，该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止】；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

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，并以

V₀滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：
（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；
（2）

圆弧槽C的半径R；
（3）当A滑离C时，C的速度．

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介子有两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂．研究介子可通过用高能电子与之作非弹性碰撞来进行．由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们发展了一种简化了的“分粒子”模型．其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）作弹性碰撞．碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子．
该物理现象可用下面的典型模型来描述如图所示：一个质量为M及动能为E的电子，与介子的一个质量为m₁的夸克作弹性碰撞，介子里另一个夸克的质量为m₂（m₁≠m₂），夸克间以一无质量的弹簧相连．碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于静止状态，弹簧处于自然长度L．所有运动都是一维的，忽略一切相对论效应．则碰撞后运动过程中夸克m₂可能具有的动能为（　　）

A．Ek=

Mm2

(M+m1)2(m1+m2)2

B．E_k=

16Mm2m

(M+m1)2(m1+m2)2

C．Ek=

18Mm2

(M+m1)2(m1+m2)2

D．Ek=

4Mm1

(M+m1)2

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如图所示，光滑的

圆弧轨道AB、EF，半径AO、O′F均为9且水平．质量为m、长度也为9的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切．一质量为m的物体（可视为质点）从轨道AB的A点由静止开始下滑，由末端B滑上小车，小车立即向4运动．当小车4端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车4端且相对于小车静止，同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体继续运动滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车．求：
（1）水平面CD的长度；
（2）物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h；
（3）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，小车立即向左运动．如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车4端多远？

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如图所示，固定点O上系一长L=0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80m，一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点，现对M施予一水平向右的初速度V₀，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移S=1.2m，不计空气阻力，g=10m/s²，求：
（1）质量为M物块落地时速度大小？
（2）若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5，物块M与小球的初始距离为S₁=1.3m，物块M在P处的初速度大小为多少？

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如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m₁=4.0kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧．位于小车上A点处质量m₂=1.0kg的木块（可视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40，木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v₀=2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v₁=1.0m/s的速度反向弹回，已知重力加速度g取10m/s²，弹簧始终处于弹性限度内．求：
（1）小车撞墙后弹簧的最大弹性势能；
（2）要使木块最终不从小车上滑落，则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？

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