如圖所示，傾角為30°的光滑固定斜面的底端安有一個(gè)擋板，斜面上放有一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定在擋板上，另一端連接著質(zhì)量m=0.2 kg的小球B，B球平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為x（圖中O點(diǎn)是彈簧不連接B球時(shí)自由端的位置）。今有另一形狀大小和B球相同的A球從距B球6x處的斜面上無初速度滑下，它與B球碰撞后黏合在了一起，它們沿斜面向下到達(dá)最低點(diǎn)后又沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P點(diǎn)，P到O的距離也為x。若兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，且已知同一根彈簧的彈性勢(shì)能大小僅由彈簧的形變量決定，整個(gè)過程中彈簧的形變始終未超過彈性限度，題中x是未知量，試求出A球的質(zhì)量。

設(shè)A球的質(zhì)量為M，A與B球碰撞前后，A球的速度分別是v1和v2，因A球滑下過程中，機(jī)械能守恒，有Mg（6x）sin30°=Mv12

故v1=①

又因A與B球碰撞過程中，動(dòng)量守恒，

有Mv1=（m+M）v2 ②

碰后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒。因碰撞時(shí)彈簧的壓縮量與A、B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量相等，

故（m+M）g（2x）sin30°=（m+M）v22

所以v2=③

將①③代入②式解得M=（1+）m/2 ④

代入數(shù)據(jù)，解得M=kg

常規(guī)題型。考查機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒，難度適中。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為30°的光滑斜面靜止在水平地面上，斜面上放一質(zhì)量為2kg的小球，球被垂直于斜面的固定擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2．
（1）求擋板受到小球的壓力的大小和方向；
（2）求斜面受到小球的壓力的大小和方向；
（3）此時(shí)斜面受到水平地面的摩擦力嗎？如果受到地面的摩擦力，說明此摩擦力的方向；如果不受地面的摩擦力，簡(jiǎn)要說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的滑輪O（可視為質(zhì)點(diǎn)）．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m．開始時(shí)，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止不動(dòng)．將A由靜止釋放，在其下擺過程中B始終保持靜止．則在繩子到達(dá)豎直位置之前，下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為θ=30°的斜面固定于水平地面上，在斜面底端0處固定有一輕彈簧，斜面頂端足夠高．斜面上OM段光滑，M點(diǎn)的以上均粗糙．質(zhì)量為m的物塊A在M點(diǎn)恰好能靜止，在離M點(diǎn)的距離為L(zhǎng)的N點(diǎn)處，有一質(zhì)量為2m的光滑物塊B以速度V0=
2gL
滑向物塊A，若物塊間每次碰撞（碰撞時(shí)間極短）后即緊靠在一起但不粘連，物塊間、物塊和彈簧間的碰撞均為正碰．求：
（1）物塊A在M點(diǎn)上方時(shí)，離M點(diǎn)的最大距離s；
（2）系統(tǒng)產(chǎn)生的總內(nèi)能E．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?武昌區(qū)模擬）如圖所示，傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，斜面AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球，以初速度υ0由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為υ0，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?鹽城一模）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面，底端固定一沿斜面方向的彈簧．一質(zhì)量為m的滑塊將彈簧壓縮到A點(diǎn)（滑塊與彈簧不連接），此時(shí)彈簧的壓縮量為△L．滑塊在A點(diǎn)由靜止釋放，沿斜面滑過距離L時(shí)速度為0．求：
（1）滑塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；
（2）滑塊剛脫離彈簧時(shí)的速度．

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