如图所示，质量M=0.9㎏的靶盒置于光滑水平导轨上，当靶盒在O点时，不受水平力作用，每当它离开O点时，便始终受到一个指向O点的大小F=40N的水平力作用．在P点处有一个固定的发射器，每次发射出一颗水平速度v₀=60m/s、质量m=0.1㎏的子弹（子弹在空中运动时可以看作不受任何力作用），当子弹打入靶盒后便留在盒内，设开始时靶盒静止在O点，且约定每当靶盒停在或到达O点时，都有一颗子弹进入靶盒内，靶盒在其他位置时没有子弹进入
（1）当第三颗子弹进入靶盒后，靶盒离开O点的速度多大？
（2）前三颗子弹射入靶盒后，靶盒中产生的内能多大？
（3）若发射器右端到靶盒左端的距离S=0.20m，问至少应发射几颗子弹后停止射击，才能使靶盒在运动过程中不碰撞发射器？

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一 选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

D

A

BC

ABC

ACD

BCD

AB

AC

ABD

二 实验题

11．（1）BCD     （2）BCD

（3） g（M_AL_A-M_BL_B）        大于

三 计算题

12． 1）对A动能定理      2分

对B动能定理     2分

两式解得          2分

2）对B继续上升动能定理    2分

   解得     2分

13． 1）系统动量定理有     解得   4分

2）对m有      1分

 撤去F前         1分

 对m动能定理    2分

 对M动能定理          2分

两者相对位移大小等于板长      

解得  2分

14．1）小孩进入轨道时，速度的竖直分量为   2分

合速度与水平方向夹角为，则      2分

两式解得                           2分

2）小孩运动到最低点，高度下降    1分

机械能守恒定律有     2分

圆周运动有            1分  

三式解得     2分

15．1）每次子弹与靶盒作用的极短时间内系统动量守恒，靶盒返回O点时速度等大反向，第偶数颗子弹射入后靶盒停止

第三颗子弹射入后靶盒速度为     2分

代入数据解得        2分

2）由系统的能量守恒有    3分

解得       2分

3）设第n颗子弹射入后靶盒的速度     2分

靶盒O点的最远距离为S  动能定理有   2分

靶盒与发射器不碰撞       2分

以上三式解得       

考虑到靶盒最终要运动，n必须是奇数。

所以，至少15颗子弹射入靶盒后，靶盒在运动的过程中不与发射器碰撞。  3分