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質量為M的小車置于光滑水平面上，小車的上表面由光滑的1/4圓弧和光滑平面組成，圓弧半徑為R，車的右端固定有一不計質量的彈簧。現有一質量為m的滑塊(視為質點)從圓弧最高處無初速下滑，如圖所示，與彈簧相接觸并壓縮彈簧。

求：（1）彈簧具有最大的彈性勢能；

（2）當滑塊與彈簧分離時小車的速度。

【答案】

mgR ；

【解析】

試題分析：（1）m的滑塊從圓弧最高處無初速下滑，至壓縮彈簧到最短的過程，m、M 組成的系統水平方向動量守恒，所以此時m、M的速度為零，根據機械能守恒定律有：

（2)有彈簧壓縮最短到兩者分離的過程系統動量守恒有：,

系統機械能守恒有：,

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考點：本題考查了動量守恒定律和機械能守恒定律。

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理--選修3-5]
（1）已知氫原子的能級規律為E₁=-13.6eV、E₂=-3.4eV、E₃=-1.51eV、E₄=-0.85eV．現用光子能量介于11～12.5eV范圍內的光去照射一大群處于基態的氫原子，則下列說法中正確的是

A．照射光中可能被基態氫原子吸收的光子只有1種
B．照射光中可能被基態氫原子吸收的光子有2種
C．激發后的氫原子發射的不同能量的光子最多有3種
D．激發后的氫原子發射的不同能量的光子最多有2種

（2）如圖，小車質量為M=2.0kg，帶有光滑的圓弧軌道AB和粗糙的水平軌道BC，一小物塊（可視為質點）質量為m=0.5kg，與軌道BC的動摩擦因數為μ=0.10，BC部分總長度為L=0.80m．重力加速度g取10m/s²．
①若小車固定在水平面上，將小物塊從AB軌道的D點靜止釋放，小物塊恰好可運動到C點．試求D點與BC軌道的高度差；
②若將小車置于光滑水平面上，小物塊仍從AB軌道的D點靜止釋放，試求小物塊滑到BC中點時的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

［物理——選修3－5］

（1）以下說法正確的是（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A．β射線的穿透能力比α射線強，能穿透幾厘米厚的鉛板

B．原子核的比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定

C．氫原子從一種定態躍遷到另一種定態過程中，若氫原子放出一個光子，則其電子的動能增大，軌道半徑變小

D．在發生光電效應時，若入射光的強度一定，則入射光的頻率越高，單位時間內逸出的光電子數越多，打出光電子的最大初動能越大

（2）如圖所示，小車質量為M＝2.0kg，帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC，一小物塊（可視為質點）質量為m=0.5kg，與水平軌道BC的動摩擦因數為μ=0.1。現將小車置于光滑水平面上，小車左端緊靠豎直墻壁，若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放，試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離（重力加速度g=10m/s²）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（15分）［物理——選修3－5］

（1）（5分）以下說法正確的是（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A．β射線的穿透能力比α射線強，能穿透幾厘米厚的鉛板

B．原子核的比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定

C．氫原子從一種定態躍遷到另一種定態過程中，若氫原子放出一個光子，則其電子的動能增大，軌道半徑變小

D．在發生光電效應時，若入射光的強度一定，則入射光的頻率越高，單位時間內逸出的光電子數越多，打出光電子的最大初動能越大

（2）（10分）如圖所示，小車質量為M＝2.0kg，帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC，一小物塊（可視為質點）質量為m=0.5kg，與水平軌道BC的動摩擦因數為μ=0.1。現將小車置于光滑水平面上，小車左端緊靠豎直墻壁，若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放，試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離（重力加速度g=10m/s²）。