如圖所示，光滑軌道LMNPQMK固定在水平地面上，軌道平面在豎直面內，MNPQM是半徑為R的圓形軌道，軌道LM與圓形軌道MNPQM在M點相切，軌道MK與圓形軌道MNPQM在M點相切，b點、P點在同一水平面上，K點位置比P點低，b點離地高度為2R，a點離地高度為2.5R．若將一個質量為m的小球從左側軌道上不同位置由靜止釋放，關于小球的運動情況，以下說法中正確的是（　　）

A、若將小球從LM軌道上a點由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

B、若將小球從LM軌道上b點由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

C、若將小球從LM軌道上a、b點之間任一位置由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

D、若將小球從LM軌道上a點以上任一位置由靜止釋放，小球沿軌道運動到K點后做斜上拋運動，小球做斜上拋運動時距離地面的最大高度一定小于由靜止釋放時的高度

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如圖所示，光滑軌道LMNPQMK固定在水平地面上，軌道平面在豎直面內，MNPQM是半徑為R的圓形軌道，軌道LM與圓形軌道MNPQM在M點相切，軌道MK與圓形軌道MNPQM在M點相切，b點、P點在同一水平面上，K點位置比P點低，b點離地高度為2R，a點離地高度為2.5R。若將一個質量為m的小球從左側軌道上不同位置由靜止釋放，關于小球的運動情況，以下說法中正確的是

A．若將小球從LM軌道上a點由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

B．若將小球從LM軌道上b點由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

C．若將小球從LM軌道上a、b點之間任一位置由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點

D．若將小球從LM軌道上a點以上任一位置由靜止釋放，小球沿軌道運動到K點后做斜上拋運動，小球做斜上拋運動時距離地面的最大高度一定小于由靜止釋放時的高度

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如圖所示，LMN是豎直平面內固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切．在虛線OP的左側，有一豎直向下的勻強電場E₁，在虛線OP的右側，有一水平向右的勻強電場E₂和垂直紙面向里的勻強磁場B．C、D是質量均為m的小物塊（可視為質點），其中C所帶的電荷量為+q，D不帶電．現將物塊D靜止放置在水平軌道的MO段，將物塊C從LM上某一位置由靜止釋放，物塊C沿軌道下滑進入水平軌道，速度為v，然后與D相碰，粘合在一起繼續向右運動．求：

（1）物塊C從LM上釋放時距水平軌道的高度h；
（2）物塊C與D碰后瞬間的共同速度v_共；
（3）物塊C與D離開水平軌道時與OP的距離x．

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一、選擇題

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

D

AB

BD

A

AB

ACD

BCD

ACD

BD

二、實驗題

11．ABC   （選對一個得2分，二個得3分，三個得5分，錯選或多選不得分）

12．（1）小球質量ｍ，B與O的高度h，OP之間距離s           （3分）

   （2）                                         （4分）

   （3） 3.4～3.7                                             （5分）

13．解：（1）由                                      （2分）

       得                        （2分）

       （2）對宇航員受力分析如圖受重力mg，支持力N，由牛頓第二定律：

                             （3分）

        N  （2分）

14．解：連接A、B的圓心OO′，設B的半徑為r，則A的半徑為3r，且設OO′與豎直方向的夾角為，如圖所示。

    則

                           (1)    （3分）

       對B球受力分析如圖，B受重力mg，墻壁對它的彈力、A對它的彈力．由平衡得：

               (2)   （1分）

             (3)  （1分）

       對A受力分析如圖，A受重力mg，地面的支持力N，B對A的壓力N₂′，地面的摩擦力

        由平衡得：

                       （4）   （1分）

                 （5）    （1分）

        又                   （6）     （1分）

聯立以上各式，解得  （1分）  

  （1分）

又由牛頓第三定律得，A對地面的壓力       （1分）

                    A對地面的摩擦力         （1分）

15．解（1）A、B組成的系統機械能守恒.當A運動至最低點時，A下降的高度為，B下降的高度為  （1分）

   則有          (4分)

   又A、B速度大小相同，即              (1分)

   由以上各式解得               (2分)

（2）設桿對B做功W，在此過程中對B由動能定理

          (4分)

   解得             (2分)

   即桿對B做功.

16．（1）當A球進入MNPQ區域時，A、B 之間才存在相互作用力.

    A、B的加速度大小為       (2分)

    設經t時間，兩球相撞，在t時間內

A的位移

B的位移             

又

解得：s  m             

（2）當m/s時，兩球的加速度大小不變，即

 m/s²

設經t₁兩小球相碰，相碰位置距MN為，則

     由以上三式解得：s  m

     碰撞前的瞬間A的速度為m/s

                 B的速度為m/s

     設碰撞后的瞬間A、B的速度分別為、，由動量和能量守恒有：

     可解得：m/s     m/s

     又因mm，故A、B可能發生第二次碰撞，假設再經t₂兩球發生第二次碰撞，碰撞位置距MN為.

可解得s     m m

故在MNPQ區域第二次碰撞不能發生

第一次碰撞后，B經m離開該區域，設B離開PQ時的速度為，則

m/s

又A、B組成的系統始終動量守恒，設A出該區域的速度為

 m/s