（1）当时

21．（12分）如图所示，质量为M的圆形薄板（不计厚度）与质量为m的小球（可视为质点）之间用轻绳连接，开始时，板与球紧挨着，在它们正下方b=0.2m处．有一固定支架C，架上有一个半径为R′的圆孔，且R′小于薄板的半径R，圆孔与薄板中心均在同一竖直线上，现让球与薄板同时下落（不计空气阻力），当薄板落到固定支架上时，与支架发生没有机械能损失的碰撞，碰后球与薄板即分离，直到轻绳绷紧，在绷紧后的瞬间，板与球具有共同速度v（绷紧瞬间绳作用力远大于重力），则在以下条件时，轻绳的长度满足什么条件可使轻绳绷紧瞬间后板与球的共同速度v的方向是向下的?

20．（12分）如图所示，A、B质量分别为m_l=1┧，m₂=2kg，置于小车C上，小车质量m₃=1kg，A、B间粘有少量炸药，A、B与小车间的动摩擦因数均为0.5，小车静止在光滑水平上，炸药爆炸释放的能量有12J转化为A、B的机械能，其余的转化为内能，A、B始终在小车表面水平运动，求：

   （1）A、B开始运动的初速度；

   （2）A、B在小车上滑行的时间。

19．（8分）如图所示，质量为M的滑块B套在光滑的水平杆上可自由滑动，质量为m的小球A用一长为L的轻杆与B上的O点相连接，轻杆处于水平位置，可绕O点在竖直平面内自由转动；（1）固定滑块B，给小球A一竖直向上的初速度，使轻杆绕O点转过v₀，使轻杆绕O点转过90°，求小球初速度的最小值。

   （2）若M=2m，不固定滑块B，给小球A一竖直向上的初速度v₀，则当轻杆绕O点转过90°球A运动至最高点时，滑块B的速度多大?

18．（8分）如图所示，光滑圆柱体被固定在水平平台上，质量为m_l的小球用轻绳跨过圆柱与小球m₂相连，开始时将m₁放在平台上，两边轻绳竖直，m₁和m₂分别由静止开始上升和下降。当m_l上升到圆柱体的最高点时，绳子突然断了，发现m₁恰能做平抛运动，则m₂应为m_l的多少倍?

       一位同学的实验操作过程如下：

       ①接通气源，将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态。

       ②将两个光电门a、b固定在导轨上，并隔开一段距离。将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间，滑块1放在光电门a的外侧，轻轻将滑块1推向滑块2，记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间△t₁。

       ③两滑块相碰后，粘连在一起运动，记下遮光板通过光电门b的时间△t₂。

       ④请按上述步骤重复数次，即可验证动置守恒定律。

       请回答下列关于该实验的问题。

   （1）步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态（填是、否）    必要

理由：                                                          。

   （2）利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律。若能，请用所测量表示该定律；若不能，请说明还需要测量哪些量，并用所测量表示该定律。

17．（8分）气垫导轨是一种力学实验设备。它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气，在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起，使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动。如图所示，计时器与光电门连结，能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间。已知遮光板的宽度为，现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律。