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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省广州市广雅，省实，二中，六中，执信五校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题

2023年3月12日，在短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中，中国队以7分04秒的成绩获得冠军。某次训练中，参与接力的两队员，甲质量为 $\text{[math]}$ ，乙质量为 $\text{[math]}$ ，接力前两人的速度均为 $\text{[math]}$ ，方向均向前，且甲在前，乙在后．接力时，如图所示，乙从后面猛推甲，动作完成瞬间，乙的速度变为 $\text{[math]}$ ，方向不变，若接力过程两人所受的系统外力远小于推力，且接力前后瞬间两人均在同一条直线上运动，求：

（1）乙猛推甲的动作完成瞬间，甲的速度大小v₂；

（2）乙猛推甲过程，甲和乙组成的系统增加的机械能ΔE．

举一反三

超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距 $\text{[math]}$ 静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了 $\text{[math]}$ 后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间；

（2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能；

（3）工人对第一辆车所做的功。

碰撞常用恢复系数e来描述，定义恢复系数e为碰撞后其分离速度与碰撞前的接近速度的绝对值的比值，用公式表示为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别是碰撞后两物体的速度， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别是碰撞前两物体的速度。已知质量为 $\text{[math]}$ 的物体A以初速度为 $\text{[math]}$ 与静止的质量为m的物体B发生碰撞，该碰撞的恢复系数为e，则（　　）

带电粒子在电场中的运动规律在近代物理实验装置中有着极其广泛的应用，这些应用涉及带电粒子的测量、加速和约束问题。2023年诺贝尔物理学奖获得者就因其研究控制电子移动而获得。如图的电场模型设计，可以通过改变电场的水平宽度控制带电小球间碰撞，从而模仿微观状态带电粒子的运动。如图所示，电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有水平宽度一定、竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度的大小 $\text{[math]}$ ，与球B形状相同、质量为 $\text{[math]}$ 的绝缘不带电小球A以初速度 $\text{[math]}$ 向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在空中两球又发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短，小球A始终不带电，小球B的电量始终不变。两小球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求第一次碰撞后瞬间A、B两小球的速度；

（2）如果两小球第二次、第三次碰撞都发生在电场中，则在第二次与第三次碰撞之间，有一个时刻球B合力的瞬时功率为0，求从第二次碰撞后到此时刻的时间间隔。

如图所示，光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动，质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上，在物体A与弹簧接触后，以下判断正确的是（　　）

图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角 $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ 的固定斜面AB、质量 $\text{[math]}$ 的表面为四分之一光滑圆弧的滑块M和质量 $\text{[math]}$ 长度 $\text{[math]}$ 的平板小车等四部分组成。圆弧CD的半径 $\text{[math]}$ ，最低点C与小车等高。当P把 $\text{[math]}$ 的小物块（视为质点）以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运动时通过各连接点间的动能损失。小物块与AB间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，忽略小车和M下表面与地面的摩擦。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）求水平弹出点离A点的竖直高度 $\text{[math]}$ ；

（2）若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。求小物块滑上M时对C点的压力F及上滑的最大高度 $\text{[math]}$ ；

（3）现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小物块与小车间的动摩擦因数能从右（B端）向左随距离变化，如图乙所示。若小物块仍以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。

在光滑的水平面上有A、B、C三个物体，C的上表面为半径为 $\text{[math]}$ 的四分之一圆周，B放在A的右端，随A一起以初速度 $\text{[math]}$ 向右运动，A与C发生弹性碰撞，碰后A的速度大小减为原来的一半、方向相反，B立即滑上C的上表面， $\text{[math]}$ 间动摩擦因数处处相等，当B运动至C上表面靠近顶端的三等分点时，BC恰好能维持共速状态（BC之间达到最大静摩擦力），已知B的质量 $\text{[math]}$ ， C的质量 $\text{[math]}$ ，请根据以上信息求出：

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