如图所示，半径分别为R和r(R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，半径分别为R和r(R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住，但不拴接。同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。
(1)已知小球a的质量为m，求小球b的质量。
(2)若m_a=m_b=m，且要求a、b都还能够通过各自的最高点，则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能。

答案

解：(1)

mg=

解得：v_a=

；同理可得：v_b=

又：mv_a=m_bv_b
所以：m_b=

(2)由题意分析知，应该按照a球在轨道最顶点具有临界速度这一条件计算。依照上面结果可得：
v_a=

mv_a=mv_b
所以有：E_p=2×

5mgR

核心考点

试题【如图所示，半径分别为R和r(R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球】；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，质量为M的钢性斜面体静止在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以速度v₀水平射到斜面体的斜面上并被斜面体沿竖直方向弹起，求子弹竖直弹起后斜面体的速度。

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如图所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为

[ ]
A．0
B．向左
C．向右
D．无法确定

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如图所示，设车厢长度为l，质量为M，静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v₀向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，求这时车厢的速度。

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如图所示，木块A静置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙，现有一物体B自M点由静止下滑，设NP足够长，则以下叙述正确的是

[ ]
A．A、B最终以同一不为零的速度运动
B．A、B最终速度均为零
C．A物体先做加速运动，后做减速运动
D．A物体先做加速运动，后做匀速运动

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甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车质量共为M=30kg，乙和他的冰车质量也是30 kg，游戏时，甲推着一个质量为m=15 kg的箱子，和他一起以大小为v₀=2.0 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时，乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦力，求：
(1)甲至少要以多大的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞？
(2)甲推出箱子时对箱子做了多少功？

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