游乐场投掷游戏的简化装置如图所示,质量为
的球a放在高度
的平台上,长木板c放在粗糙水平地面上,带凹槽的容器b锁定在c的最左端。a、b可视为质点,b的质量为
,c的质量为
,c的上表面光滑且水平,c与地面间的动摩擦因数
。在某次投掷中,球a以
的速度水平抛出,同时给木板c施加一水平向左的瞬时冲力,使木板c也以速度
向左运动,球a恰好落入容器b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)求球a抛出时,凹槽b与球a之间的水平距离![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79b752f0f189e5d8666daea73e145dff.png)
(2)若球a落入容器b前的瞬间解除锁定,求a、b合为一体时的速度大小
(3)若木板c长
,球a落入容器b前的瞬间解除锁定,a与b合为一体后,一起向右运动。求a与b合为一体后,木板c向左滑行的距离x。
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(1)求球a抛出时,凹槽b与球a之间的水平距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79b752f0f189e5d8666daea73e145dff.png)
(2)若球a落入容器b前的瞬间解除锁定,求a、b合为一体时的速度大小
(3)若木板c长
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20-21高三上·河南信阳·阶段练习 查看更多[4]
2021届河南省信阳市高三上学期第一次教学质量检测物理试题(已下线)专题十一 动量守恒定律-【精剖细解】2023年新高三物理暑假新思路分段讲义(全国通用)1.3动量守恒定律 同步练习—粤教版(2019)选择性必修第一册(已下线)1.3动量守恒定律-课堂例题
更新时间:2023-09-19 09:53:00
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,半径R=0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块.小物块由静止开始自由下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹,碰撞时间极短,此后小物块将沿着圆弧轨道滑下.已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向的夹角为30°,C点为圆弧轨道的末端,紧靠C点有一质量M=3kg的长木板,木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与木板间的动摩擦因数
,g取10m/s2.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/20/1906054924681216/1908219294752768/STEM/e74896dcc0ee4a4db4cb2c6d6c0bcadc.png?resizew=222)
(1)小物块刚到达B点时的速度vB;
(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC;
(3)木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/20/1906054924681216/1908219294752768/STEM/9f76b9a401214ae2b6d6b2c1529627aa.png?resizew=44)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/20/1906054924681216/1908219294752768/STEM/e74896dcc0ee4a4db4cb2c6d6c0bcadc.png?resizew=222)
(1)小物块刚到达B点时的速度vB;
(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC;
(3)木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板?
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较难
(0.4)
【推荐2】如图甲所示,一足够长的粗糙的水平传送带在电机的带动下以恒定的速度
m/s沿顺时针方向运动,质量
kg的小铁块A和质量
kg的长木板B叠放在一起,A位于B的右端,在
时将A、B轻放到传送带上,最终A恰好没有滑离B,A、B在0~1s的速度—时间图像如图乙所示,重力加速度g取
。求:
(1)A、B间的动摩擦因数和B与传送带间的动摩擦因数;
(2)长木板B的长度;
(3)传送带克服长木板B与传送带间的摩擦力做的功。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8eab591daa230ec2676edb385df3db9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf15322699ee692781e91e11ee58b91b.png)
(1)A、B间的动摩擦因数和B与传送带间的动摩擦因数;
(2)长木板B的长度;
(3)传送带克服长木板B与传送带间的摩擦力做的功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/14/2613903437692928/2615343412609024/STEM/95408345-7361-4eae-a770-5adf4655f5ac.png?resizew=371)
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P'点的正上方,P'与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋和小车均可视为质点,沙袋所受空气阻力不计,重力加速度为g)。问:
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?
(2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度v0在什么范围内?
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?
(2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度v0在什么范围内?
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,竖直面内间距为L的水平虚线MN、PQ间有水平向里的匀强磁场Ⅰ,PQ下方有水平向外的匀强磁场Ⅱ;两磁场的磁感应强度大小相同,MN下方有方向竖直向下的匀强电场,从同一竖直面内距MN上方高度为L的A点,水平向右抛出一个质量为m、电荷量大小为q的带负电小球,小球从C点进入MN下方的电、磁场中,A、C两点的水平距离为1.5L,匀强电场的场强大小为
,重力加速度为g,不计空气阻力及小球大小,求:
(1)小球从A点抛出时的初速度大小;
(2)要使小球不进入磁场Ⅱ,匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若小球第一次在磁场Ⅰ中运动的偏向角为90°,进入磁场Ⅱ中运动到某位置时撤去磁场Ⅱ,此后小球第二次在磁场Ⅰ中的运动轨迹恰好与MN相切,则撤去磁场Ⅱ时小球的位置离PQ的距离为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2606b89219cbba927ff39dc7e84ac6e.png)
(1)小球从A点抛出时的初速度大小;
(2)要使小球不进入磁场Ⅱ,匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若小球第一次在磁场Ⅰ中运动的偏向角为90°,进入磁场Ⅱ中运动到某位置时撤去磁场Ⅱ,此后小球第二次在磁场Ⅰ中的运动轨迹恰好与MN相切,则撤去磁场Ⅱ时小球的位置离PQ的距离为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/7/b762462c-62be-4e43-99d5-201017cc39d3.png?resizew=144)
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示是某公园中的一项游乐设施,它由弯曲轨道AB、竖直圆形轨道BC以及水平轨道BD组成,各轨道平滑连接,其中圆轨道BC半径
,水平轨道BD长
,BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.2倍,其余部分摩擦不计,质量为1.0kg的小车从P点静止释放,恰好滑过圆轨道最高点,然后从D点飞入水池中,若小车视为质点,空气阻力不计,求:
(1)P点离水平轨道的高度H;
(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小和方向;
(3)在水池中放入安全气垫MN(气垫厚度不计),气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度
,气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为5.6m、8.0m,要使小车能安全落到气垫上,则小车释放点距水平轨道的高度
应满足什么条件?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e572a4757f5428bc2adc75820b8a32e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a3c5656e7a022062c1a1d7636825393.png)
(1)P点离水平轨道的高度H;
(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小和方向;
(3)在水池中放入安全气垫MN(气垫厚度不计),气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1db11a243163a3082dbbde854e40f08d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d955d197e2ecbfe724570663efcf2a2d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/7/2846248774033408/2846892913737728/STEM/dbe830f5-a272-40e9-b216-8a74f2d0740e.png?resizew=339)
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,倾角
的斜面AB与长度为
的水平面BC在B点衔接,衔接点平滑,质量为
的可视为质点的滑块Q静置在水平面的右端C。可视为质点的滑块P自斜面上高
处静止释放,与滑块Q发生弹性碰撞后,滑块Q在C点立即进入光滑竖直半圆轨道DE的内侧(CD间隙不计),D为圆的最高点,圆半径记为R。滑块Q经圆弧后在E点水平抛出,最终落于水平地面FG上,水平面FG与BC的高度差为
。已知滑块P与AB面和BC面的动摩擦因数都为
。
(1)若滑块P的质量为
,半圆轨道DE的半径R可调,半圆轨道能承受的滑块的压力不能超过70N,要保证滑块Q能经圆周运动顺利经过E点。
①求滑块Q进入D点时的速度
。
②求半圆轨道的半径R的取值范围。
③求滑块Q离开E后落在FG面上的最大射程。
(2)若半圆轨道DE的半径为
,滑块P的质量可调,求滑块Q进入D点时对D的压力大小的范围。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fda5655ef480683a2d3b74f0b523439.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ac0d40426bb83366ae5a9c008c6f123.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6967ec3aaf9e7e6a9d90533b8ff61d10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e00e2c8b2929e6c8640862d0577debf1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfd87a02c47eeb673e57e3000d5ec59c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/046088b2c52eab1e3ce47d662866cea6.png)
(1)若滑块P的质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6967ec3aaf9e7e6a9d90533b8ff61d10.png)
①求滑块Q进入D点时的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f695205ce07a9960cb486942e46b1121.png)
②求半圆轨道的半径R的取值范围。
③求滑块Q离开E后落在FG面上的最大射程。
(2)若半圆轨道DE的半径为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b264a8e697336e02a666ed7741cd0f8.png)
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,一个倾角θ=30°、长L=14.4m的光滑轨道固定在水平地面上,轨道底部通过一段很小的光滑圆弧与静止在水平地面上、质量为mB=1kg的薄木板B平滑连接(不拴接),B左边某处静止着一质量为mC=3kg的薄木板C,B、C上表面等高。现让质量为mA=1kg的小物块A(可以视为质点),从轨道顶端由静止滑下,A滑上B后,B开始向左运动,当A滑到B的左端时,A、B速度刚好相等,而且B、C刚好碰撞,碰撞过程中无机械能损失,A最终恰好不从C上滑下。已知A与B、C间的动摩擦因数均为µ1=0.4,B、C与地面间的动摩擦因数均为µ2=0.1,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)A到达斜轨道底部时速度的大小和在斜轨道上运动的时间;
(2)整个运动过程中,B和地面间因摩擦而产生的总热量;
(3)C的长度。
(1)A到达斜轨道底部时速度的大小和在斜轨道上运动的时间;
(2)整个运动过程中,B和地面间因摩擦而产生的总热量;
(3)C的长度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888642346082304/2888797987504128/STEM/06ea10a4-eedf-4b69-a7c7-997b67dfa334.png?resizew=291)
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,竖直面内半径
的
光滑圆弧轨道AB与水平面BE在B点平滑连接,在水平面上固定一开口可以让小滑块通过的竖直光滑圆轨道
,在水平轨道右侧相距不远处有一与竖直方向夹角
=37°斜面,在水平轨道左侧放置一质量
的滑块Q,一质量为2m的滑块P从A点静止释放,滑动到水平轨道上后与滑块Q发生弹性碰撞,碰撞后滑块Q恰好能够通过竖直面内圆轨道的最高点D,而后运动到水平轨道最右端E后水平抛出,滑块Q恰好从斜面的最高点G进入斜面,并且与斜面不碰撞,已知水平轨道BC部分光滑,滑块与CE部分轨道间的动摩擦因数
,
,
,重力加速度
。求:
(1)小滑块P经过半圆弧轨道B处时受到的支持力大小;
(2)竖直圆轨道
的半径;
(3)E、G之间的水平距离。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d172c505b455fa143daf429944a56211.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60c71f4b52935f4758c0b0b7e7243088.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a6a294d3d7206bcdde5b943dbe94f0.png)
(1)小滑块P经过半圆弧轨道B处时受到的支持力大小;
(2)竖直圆轨道
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d172c505b455fa143daf429944a56211.png)
(3)E、G之间的水平距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/20/2969197521879040/2970928402087936/STEM/d1a29a15-4551-498f-9fa9-54603316ff20.png?resizew=293)
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