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题型：解答题题类：难易度：困难

江西省宜春市丰城拖船中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题

如图，光滑水平面上有两个等高且足够长的滑板A 和B，质量分别为1kg和2kg， A 右端和B左端分别放置物块C、D（均视为质点），质量分别为1kg 和0.5kg。A和 C 以相同速度 $\text{[math]}$ 向右运动， B和 D以相同速度kv₀向左运动。在某时刻发生碰撞，A与B粘在一起形成一个新滑板。已知物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ=0.1，碰撞作用时间极短，取重力加速度 $\text{[math]}$ ²。

（1）若碰撞后C与D粘在一起形成一个新物块，碰撞后瞬间新物块和新滑板的速度方向相反，求k的取值范围；

（2）若碰撞后C与D 粘在一起形成一个新物块，且k=0.2，为使新滑块不掉落，求滑板B的长度至少为多少？

（3）若物块C 与D发生弹性碰撞，且k=0.2，求物块C、D最终的距离。

举一反三

如图，光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接，地面上静止放置一各表面光滑、质量为3m的斜面体C。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为m的静止小物块B发生碰撞，碰撞后A、B立即粘连在一起向右运动（碰撞时间极短），平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的高度小于斜面体高度。求

①A和B碰撞过程中B受的合力的冲量大小；

②斜面体C获得的最大速度。

如图所示，质量为m_A＝0.2 kg的小物块A，沿水平面与小物块B发生正碰，小物块B质量为m_B＝1 kg。碰撞前，A的速度大小为v₀＝3 m／s，B静止在水平地面上。由于两物块的材料未知，将可能发生不同性质的碰撞，已知A、B与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g取10 m／s² ，试求碰后B在水平面上可能的滑行距离。（结果可用分数表示）

如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与静置在水平导轨上质量m＝0.5kg的滑块B相连，弹簧处在原长状态，B最初静止位置的左侧导轨光滑、右侧导轨粗糙，另一质量与B相同的滑块A，从B的右端到B的距离L＝2.5m处以某一初速度开始向B滑行，与B相碰（碰撞时间极短）后A、B粘在一起运动压缩弹簧，该过程中弹簧的最大弹性势能E_P＝2J。A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数μ＝0.4。求：

如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度 $\text{[math]}$ 射入物块后，以水平速度 $\text{[math]}$ 射出。重力加速度为g。

如图所示，质量m₁=1 kg的小木块A和高h=1 m、质量m₃=3 kg的光滑斜面C静止在光滑水平地面上，C与地面平滑连接，质量m₂=2 kg的小木块B以水平速度v₁=8 m/s向右运动，与竖直墙壁碰撞，碰撞时间为△t=0.2 s，碰后速度大小变为v₂= 6 m/s，B与A碰撞后粘在一起。g取10 m/s²。求：

如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R＝0.5m，物块A以v₀＝6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ＝0.1，A、B的质量均为m＝1kg(重力加速度g取10m/s²；A、B视为质点，碰撞时间极短)。

(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；

(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；

(3)求碰后AB滑至第n个(n＜k)光滑段上的速度v_n与n的关系式。

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