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题型：解答题题类：难易度：困难

广东省四校（华附、省实、广雅、深中）2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题

如图，质量为M₁=8kg，半径R=0.84m的四分之一光滑圆弧轨道静止于光滑水平面上，底端端点切线水平。另一质量M₂=2kg足够长的滑板锁定在圆弧轨道的右端，滑板上表面所在平面与圆弧轨道底端等高。质量为m=0.5kg的物块（可视为质点）从轨道圆心等高处静止释放，滑上滑板瞬间圆弧轨道和滑板之间解除锁定。开始时与滑板右侧距离s处有一弹性挡板，滑板与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，碰撞后马上撤去挡板。已知物块与滑板间的动摩擦因数μ=0.725，取g=10m/s²。求：

（1）物块冲上滑板时的速度大小；

（2）若滑板碰撞挡板反弹后能追上圆弧轨道，求s的取值范围。

举一反三

质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值．碰撞后B球的速度大小可能是(　　)．

超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车（以下简称“车”）的碰撞进行了研究，分析时将购物车简化为原来静止的小物块。已知车的净质量均为 $\text{[math]}$ ，将1号车以速度 $\text{[math]}$ 向右推出，先与2碰撞结合为一体后再撞击3，最终三车合为一体。忽略一切摩擦和阻力，则第二次碰撞过程中损失的机械能为（　　）

如图所示，长L=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴小球A，锁定在水平面上的木板C左端静置一滑块B，右端N固定一水平放置的自由轻弹簧，弹簧左端位于M点。木板上表面M点左侧粗糙，与滑块B之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ， M点右侧光滑，M点与木板左端的距离d=1.0m，将轻绳伸直，在与O点等高处给小球A一个竖直向下且大小为 $\text{[math]}$ 的初速度，小球A在最低点与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，碰后小球A即被取走，滑块B恰好未脱离木板C．已知小球A的质量 $\text{[math]}$ ，滑块B的质量 $\text{[math]}$ ，木板C的质量 $\text{[math]}$ ，滑块B可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，g取10 $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力。

如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 $\text{[math]}$ 的小物块A，物块A不会脱离弹簧。装置的中间是长度 $\text{[math]}$ 的水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带以 $\text{[math]}$ 的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量 $\text{[math]}$ 的小物块B从曲面上距水平台面 $\text{[math]}$ 处由静止释放，经过传送带后与物块A发生碰撞，碰撞后A以速度 $\text{[math]}$ 向左运动。已知碰撞前物块A静止且弹簧处于原长状态，物块B与传送带之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ， A、B可视为质点，不考虑物块运动对传送带速度的影响。求：

如图所示，长为L，右端带有固定挡板的平板车放在光滑水平面上，平板车左端紧靠光滑平台，平板车上表面与平台上表面在同一水平面上，质量为m的物块从平台上以水平向右的速度v₀滑上平板车，物块与挡板相碰后最终停在平板车的中点，平板车的质量也为m，重力加速度为g，设物块与挡板相碰过程中没有机械能损失。求：

(1)物块的最终速度；

(2)物块与平板车间的动摩擦因数；

(3)物块相对平板车运动的时间。

如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，其底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧上端放置一个质量为m的物块B。t=0时刻，将质量也为m的物块A（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，t₁时刻A与B发生碰撞并粘在一起，粘合体沿斜面简谐运动过程中，弹簧最大形变量为 $\text{[math]}$ 。已知弹簧弹性势能表达式为 $\text{[math]}$ ，弹簧振子周期公式 $\text{[math]}$ ，其中x是弹簧形变量，k为弹簧劲度系数，M为振子质量，重力加速度大小g=10m/s² ，则下列说法正确的是（　　）

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