- 高三冲刺九套卷答案物理
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相关例题：
例题：
问题：一个质量为m的小球，在光滑的水平桌面上以初速度v0射出，与桌边固定挡板发生碰撞，碰撞后速度为v1。请通过计算分析小球在何种情况下会反弹？并求出反弹后的最大速度。
答案：
1. 当小球的入射速度大于或等于挡板反弹速度时，小球会反弹。
2. 小球反弹后的最大速度为v2=v0-2gH，其中H为桌面与挡板的高度差。
解析：
首先，我们需要明确小球在碰撞过程中的受力情况。小球在桌面上受到重力和桌面对它的支持力，这两个力是平衡的。当小球与挡板碰撞时，受到挡板的弹力作用。
1/2mv0^2 = 1/2mv1^2 + ∑Fs
其中∑F为所有力的合力，s为小球与挡板的碰撞距离。由于挡板的反弹速度已知（设为v2），我们可以将这个力F表示为F = mv2/s。代入方程后得到：
1/2mv0^2 = 1/2mv1^2 + mv2s
由于挡板只可能阻止小球继续前进或使小球反弹，因此当v1>v2时，小球会反弹。此时方程变为：
v0^2 - v1^2 > v2^2
解这个二次方程可以得到v1和v2之间的临界值v1'，当v1>v1'时，小球会反弹。此时反弹后的最大速度v2可以通过能量守恒定律得到：
mv0^2/2 - mv1'^2/2 = 0
将v1'=v0-2gH代入上式可得v2=v0-2gH。
答案总结：当小球的入射速度大于或等于挡板反弹速度时，小球会反弹，反弹后的最大速度为v2=v0-2gH。
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