[题目]如图所示.细绳上端固定于水平轴O.下端系一质量m=1.0kg的小球.组成一摆长为L= 0.2m的摆.摆原来处于静止状态.且小球与光滑平台的边缘接触.但对平台无压力.平台高h= 0.8m.一个质量为M= 2.0kg的滑块.以速度v0沿平台水平向右运动与小球发生正碰.碰后小球在绳的约束下运动.经四分之一个圆弧到达A点速度减为零.滑块M落在水平地� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，细绳上端固定于水平轴O，下端系一质量m=1.0kg的小球，组成一摆长为L= 0.2m的摆。摆原来处于静止状态，且小球与光滑平台的边缘接触，但对平台无压力，平台高h= 0.8m。一个质量为M= 2.0kg的滑块，以速度v0沿平台水平向右运动与小球发生正碰。碰后小球在绳的约束下运动，经四分之一个圆弧到达A点速度减为零，滑块M落在水平地面的C点，C点距平台边缘的水平距离x= 1.2m。取g=10m/s2。求：

（1）碰后滑块的速度大小v；

（2）碰后小球的速度大小vm;

（3）碰后系统损失的机械能△E。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】试题分析：（1）碰后滑块做平抛运动，根据平抛运动规律

竖直方向

水平方向

解得

（2）碰后小球从平台边缘处摆到A点，根据机械能守恒定律

解得

（3）以两个小球为研究对象，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律

根据能量守恒定律

解得

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(1)求第一次碰撞结束时A、B各自的速度；

(2)如木板足够长，求A在电场中运动的总时间：

(3)如木板总长度为，求A、B发生碰撞的次数．

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（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量 ______ （填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程

（2）图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是 ______ ．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量ml、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′= ______ ：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11： ______ ．
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为 ______ ．（此问结果保留三位有效数字）