《2025年高考帮高中物理》

2.[三大观点的综合应用/2021 湖北]如图所示，一圆心为$O$、半径为$R$的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在$Q$点相切. 在水平面上，质量为$m$的小物块$A$以某一速度向质量也为$m$的静止小物块$B$运动. $A$、$B$发生正碰后，$B$到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，$A$沿半圆弧轨道运动到与$O$点等高的$C$点时速度为零. 已知重力加速度大小为$g$，忽略空气阻力.

（1）求$B$从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到$Q$点的距离；
（2）当$A$由$C$点沿半圆弧轨道下滑到$D$点时，$OD$与$OQ$夹角为$\theta$，求此时$A$所受力对$A$做功的功率；
（3）求碰撞过程中$A$和$B$损失的总动能.

答案：
(1) $2R$
(2) $mg\sin\theta\sqrt{2gR\cos\theta}$
(3) $\sqrt{10}mgR$