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如圖所示，光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉動．物塊A、B（大小不計）與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.2．物塊A、B質量m_A=m_B=1kg．開始時A、B靜止，A、B間有一壓縮輕質彈簧處于鎖定狀態，貯有彈性勢能E_p=16J．現解除彈簧鎖定，彈開A、B，同時迅速撤走彈簧．求：
（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離；
（2）物塊B滑回水平面MN的速度v'_B；
（3）若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互換速度，則彈射裝置P必須給A做多少功才能讓AB碰后B能從Q端滑出．

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如圖所示，光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=2m/s勻速轉動．物塊A、B（大小不計）與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.2．物塊A、B質量m_A=m_B=1kg．開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質彈簧，蓄有彈性勢能E_p=16J．現解除鎖定，彈開A、B，彈開后彈簧掉落，對A、B此后的運動沒有影響．g=10m/s²，求：
（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離；
（2）物塊B從滑上傳送帶到回到水平面所用的時間．

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如圖所示，光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉動。物塊A、B（大小不計）與傳送帶間的動摩擦因數。物塊A、B質量m_A=m_B=1kg。開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質彈簧，貯有彈性勢能E_p=16J。現解除鎖定，彈開A、B。求：
（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離。
（2）物塊B滑回水平面MN的速度。
（3）若物塊B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互換速度，則彈射裝置P 至少對A做多少功才能讓A、B碰后B能從Q端滑出。

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一、選擇題

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

A

B

BD

AD

C

BC

ACD

A

D

二、實驗題

11、（1）4.00；0.450；1.00

（2）①a，     ②    0.3，   9.86，

三、計算論述題

12、⑴設“嫦娥一號”質量為m₁，圓周運動時,萬有引力提供向心力,則

       ①

解得                           ②

（2）設月球表面的重力加速度為g₀，質量為m物體在月球表面的重力等于萬有引力，則

         ③

設平拋物體的初速度為υ₀，飛行時間為t，則

               ④

                 ⑤

由②③④⑤解得     ⑥

13、（1）設力F作用時物體的加速度為a₁，對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma₁    ①

撤去力后，由牛頓第二定律有

mgsinθ＋μmgcosθ＝ma₂           ②

根據圖像可知：a₁＝20m/s²，a₂＝10m/s²

t₁＝1s時物體的速度：v₁＝a₁t₁  ③                        

拉力F的平均功率為P＝Fv₁/2   ④

解得P＝300W                                                       

（2）設撤去力后物體運動到最高點時間為t₂，

v₁＝a₂t₂      ⑤     解得t₂＝2s                                               

則物體沿著斜面下滑的時間為t₃＝t－t₁－t₂＝1s

設下滑加速度為a₃，由牛頓第二定律

mgsinθ－μmgcosθ＝ma₃           ⑥                        

t＝4s時速度v＝a₃t₃＝2m/s      ，沿著斜面向下          

14、（1）小球由C到D，機械能定恒

                    ①

                 ②

在D點，          ③

                    ④

由牛頓第三定律，知細繩所能承受的最大拉力為3mg   ⑤

   （2）小球由D到A，做平拋運動

                ⑥

                     ⑦

                  ⑧

   （3）小球達A點時

        ⑨

小球在壓縮彈簧的過程中小球與彈簧系統的機械能守恒

          ⑩

        ⑾

15、（1）解除鎖定彈開AB過程中，系統機械能守恒：   ①                               

由動量守恒有： m_Av_A=m_Bv_B         ②      由①②得： m/s   m/s                  

B滑上傳送帶勻減速運動，當速度減為零時，滑動的距離最遠。由動能定理得：

        ③              所以m                                  

（2）物塊B沿傳送帶向左返回時，先勻加速運動，物塊速度與傳送帶速度相同時一起勻速運動，物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動的距離設為，

由                 ④   得9m                                      

說明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達到傳送帶速度， =4m/s    

（3）設彈射裝置給A做功為，      ⑤        

AB碰后速度互換，B的速度  =     ⑥         

B要滑出平臺Q端，由能量關系有：.   ⑦   又m_A=m_B

所以，由⑤⑥⑦得                        ⑧  

解得    W ≥ 8 J