高中物理综合题

A、B两船平行逆向贴近航行，当两船首尾对齐时，从每只船上各自以垂直航向向另一船投去质量为50 kg的物体.这时原来质量500 kg的A船停了下来，而质量为1 000 kg的B船仍沿原方向以8.5 m/s的速度航行，求两船原来的速度.

某一核反应的模型中质量为m₀、速度为v₀的粒子与一个质量为M、静止的原子核碰撞后合为一体，又迅速发生变化放出质量为m、速度为v的另一个粒子，此粒子的速度v与v₀反方向.试问余下的反冲核的反冲速度为多大?

在太空中有一枚相对太空站以速度v₀飞行的火箭，总质量为M，火箭突然向后喷出质量为m的气体：(1)若气体相对太空站的速度为u，则火箭的速度变为多少？(2)若气体相对火箭的速度为u，则火箭的速度变为多少？

气功碎石表演中，质量M="200" kg的石板压在演员身上，另一个演员举起质量m="5" kg的铁锤，使劲地向石板砸去的瞬间，石板被砸碎了，而演员安然无恙.试通过分析和必要的理论计算来说明其中的奥妙.

最初斜面和木箱均静止，后来木箱自光滑斜面滑下，如图16-10所示，木箱和斜面的质量分别为m="10" kg和M="50" kg，斜面长L="2" m,不计斜面与地面的摩擦，斜面倾角为30°.求木箱滑至斜面底部时斜面移动的距离.

图16-10

自动称米机已被许多大粮店广泛使用，买者认为：因为米流落到容器中时有向下的冲力而不划算；卖者则认为：当预定米的质量数满足时，自动装置即刻切断米流时，此刻尚有一些米仍在空中，这些米是多给买者的，因而双方争执起来，究竟哪方说得对而划算呢？（原理如图16-9）

图16-9

在光滑的高5 m的平台上，有一个质量为1.9 kg的木块，质量为0.1 kg的子弹以20 m/s的水平速度射入木块并留在木块中，求木块落地后水平位移的大小.

如图16-3-8所示，两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上.一颗质量为m子弹，以水平速度v₀射入A球，并在极短时间内嵌在其中.则在运动过程中
(1)什么时候弹簧的弹性势能最大，最大值是多少？
(2)A球的最小速度和B球的最大速度.

图16-3-8

1930年发现用钋放出的射线，其贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为v_H=3.5×10⁷ m/s，被打出的氮核的最大速度v_N=4.7×10⁶ m/s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为m′.
(1)推导打出的氢核和氮核速度的字母表达式；
(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′之比(已知氮核质量为氢核质量的14倍).

如图1-8-2所示，质量M=4kg的木滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定着一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离l="0.5" m，这段滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2;而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.可视为质点的小木块质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，当滑板B受水平方向的恒力F=14N作用时间t后撤去，这时木块A恰好到达弹簧的自由端C处.假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，g取10m/s²,试求：
（1）水平恒力F的作用时间t；
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

如图16-1-2所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C，重物A（视为质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等，现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰，碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C间有摩擦力，已知A滑到C的右端而未掉下.试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？

图16-1-2

如图16-11所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R="0.30" m.质量m="0.20" kg的小球A静止在轨道上，另一质量M="0.60" kg、速度v₀="5.5" m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为l=R处，重力加速度取g="10" m/s².求：

图16-11
(1)碰撞结束时，小球A和B的速度的大小.
(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点.

用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v="6" m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图16-10所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动.求：在以后的运动中

图16-10
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度是多大?
(2)弹性势能的最大值是多大?
(3)A的速度有可能向左吗?为什么?

有一炮竖直向上发射炮弹.炮弹的质量为M="6.0" kg(内含炸药的质量可以忽略不计)，射出的初速度v₀="60" m/s.当炮弹到达最高点时爆炸分裂为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m="4.0" kg.现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R="600" m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？(取g="10" m/s²，忽略空气阻力)

两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N极相对.推动一下，使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰.则
(1)两车最近时，乙的速度为多大?
(2)甲车开始反向时，乙的速度为多大?