（9分）如图所示，光滑水平路面上，有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶，小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结，车厢右端有一质量为m3=20kg的物体（可视为质点），物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2，开始物体静止在车厢上，绳子是松驰的．求：
①当小车、车厢、物体以共同速度运动时，物体相对车厢的位移（设物体不会从车厢上滑下）；
②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间．（取g=10m/s2）
①0.017 m ②0.1s
解析试题分析：①轻绳从伸直到拉紧的时间极短，在此过程中，物体可认为仍处于静止状态，小车与车厢在水平方向上动量守恒，设小车与车厢的共同速度为
，以m1和m2为研究对象，由动量守恒定律有
解得
．
绳拉紧后，物体在车厢上发生相对滑动，最终小车、车厢和物体三者相对静止，具有共同速度．再将小车、车厢和物体三者看成一系统，在水平方向上动量守恒，以m1、m2、m3为对象，设它们最后的共同速度为
，则由动量守恒定律有
解得 
绳刚拉紧时m1和m2的速度为v1，最后m1、m2、m3的共同速度为v2，设m3相对m2的位移为Δx，则在此过程中由能量守恒定律有
解得：
．
②对物体，由动量定理，有 
解得：
所以，从绳拉紧到m1、m2、m3有共同速度所需时间为t = 0.1s．
考点： 本题考查动量守恒定律、动能定理的应用、能量守恒定律，意在考查考生应用动量观点和能量观点解决碰撞问题的能力．
阅读快车系列答案科目：高中物理 来源： 题型：计算题
为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要，通常需要将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组（如图所示），重组后的车厢同一组的分布在同一轨道上，但需要挂接在一起。现有一列火车共有 n节车厢，需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起。已知各车厢之间间隙均为s0，每节车厢的质量都相等，现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度v0向第一节车厢运动，碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起，再共同去撞击第二节车厢，直到 n 节全部挂好。不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间，求：
（1）这列火车的挂接结束时速度的大小；
（2）机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间。
（3）这列火车完成所有车厢挂接后，机车立即开启动力驱动，功率恒为P，在行驶中的阻力f恒定，经历时间t达到最大速度，求机车此过程的位移。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（20分）一个初速度为零的电子通过电压为
的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为
的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示。试求C、D两点沿电场强度方向的距离y。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
从地面上以初速度vo="10" m/s竖直向上抛出一质量为m="0.2" kg的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1="2" m/s，且落地前球已经做匀速运动。（g="10" m/s2）求：
（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功
（2）球抛出瞬间的加速度大小
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，在空中
点将质量为
的小球以某一水平速度抛出，将无碰撞地由
点进入竖直平面内半径
的内壁光滑圆管弧形轨道，然后经最低点
无能量损失地进入足够长光滑水平轨道，与另一静止的质量为
小球发生碰撞并粘连在一起（不再分开）压缩弹簧，弹簧左端与小球M栓接，弹簧右端与固定挡板栓接。已知圆管的直径远小于轨道半径
且略大于小球直径，
和竖直方向之间的夹角
，点与点的竖直高度差
，弹簧始终在弹性限度内，
。求：
（1）小球在点抛出的水平初速度
（2）小球运动到最低点时，小球对轨道的压力
的大小（结果保留一位有效数字）
（3）弹簧压缩过程中，弹簧具有的最大弹性势能
（4）若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为
的光滑小球，水平轨道足够长，其它条件保持不变，则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球
第二次达到最大速度时，小球M的速度是多少?
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
初速度为v0，质量为m，电荷量为+q的带电粒子逆着电场线的方向从匀强电场边缘射入匀强电场，已知射入的最大深度为d．则
(1)场强大小E=_____；
(2)带电粒子在电场区域中运动的时间 (不计带电粒子的重力)为t=______。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
(12分)如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：
（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数
。
（2）为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？
（3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，粗糙斜面与水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α＝37°，水平面的M到N段是长度L1＝0.3m的粗糙平面，N点的右边是光滑的。A、B是两个质量均为m＝1kg的小滑块（可看作质点），置于N点处的C是左端附有胶泥的薄板（质量不计），D是两端分别与B和C连接的轻质弹簧，滑块A与斜面和与水平面MN段的动摩擦因数相同。当滑块A置于斜面上且受到大小F＝4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能向下匀速运动。现撤去F，让滑块A从斜面上距斜面底端L2＝1m处由静止下滑（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：滑块A与C接触并粘连在一起后，两滑块与弹簧所构成的系统在相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能。
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科目：高中物理 来源： 题型：实验题
如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将两正电荷a和b，其中他们的质量4ma=mb，电量2qa=qb，分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为_____.
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