名校
1 . 如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的A、B、C运动到天花板上的D点，运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角θ为37°，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；
（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；
（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。
（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；
（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；
（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。
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2024-03-10更新
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790次组卷
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3卷引用：浙江省S9联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
名校
2 . 如图所示，煤矿有一水平传送带以v=10m/s的速率逆时针转动。在传送带右端A点静止释放一个质量为m=10g的黑色煤块，经过2s运动到传送带左端B点并离开传送带，进入半径R=1m的
圆轨道CD段，O为圆心，OC为竖直方向（进入前后速率变化忽略不计），煤块在传送带上留下一段黑色痕迹，传送带圆弧部分长度忽略不计。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2，求：
（1）传送带从A到B的长度；
（2）煤块对轨道C点的压力；
（3）煤块从A运动到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。
圆轨道CD段，O为圆心，OC为竖直方向（进入前后速率变化忽略不计），煤块在传送带上留下一段黑色痕迹，传送带圆弧部分长度忽略不计。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2，求：（1）传送带从A到B的长度；
（2）煤块对轨道C点的压力；
（3）煤块从A运动到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。
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3 . 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点B与光滑水平面BC相切，水平传送带上表面CD与水平面BC、DQ相平，竖直挡板固定在传送带右侧的水平地面上Q点，传送带以4m/s的速度沿顺时针方向转动，质量为M=3kg的物块b放在水平面上的p点，质量为m=1kg的物块a由圆弧面上的最高点A由静止释放，滑到水平地面上与物块b发生正碰，物块a、b均可视为质点。物块a碰后返回到最高点时立即被锁止。已知R=0.8m，物块b与CD间的动摩擦因数μ1=0.4，与DQ间的动摩擦因数μ2=0.35，LCD=1.5m，LDQ=0.5m，物块间、物块与挡板间碰撞无能量损失，（取
）。求：
（1）物块a第一次运动到B点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）物块a碰后返回最高点距水平面的高度；
（3）物块b第一次与挡板碰后返回到D点速度大小；
（4）直至b静止的整个过程，物块b与传送带之间因摩擦而产生热量。
）。求：（1）物块a第一次运动到B点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）物块a碰后返回最高点距水平面的高度；
（3）物块b第一次与挡板碰后返回到D点速度大小；
（4）直至b静止的整个过程，物块b与传送带之间因摩擦而产生热量。
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23-24高三上·北京海淀·阶段练习
名校
4 . （1）空间站可以通过机械臂操控货物的运动。考察货物的运动时，可以空间站为参考系。空间站可近似看成惯性参考系，这样在轨空间站中物体处于完全失重状态而不用考虑地球引力的作用。忽略货物的运动对空间站的影响，同时忽略空间站对货物的引力。如图所示，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为2L、角速度为
的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。以空间站为参考系，求：
a．货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小
；
b．货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率
；
（2）货物、空间站和地球的位置如图所示，它们保持在同一直线上。以地球为参考系，货物与空间站同步绕地球做匀速圆周运动，已知空间站中心轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比
。
的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。以空间站为参考系，求：a．货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小
；b．货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率
；（2）货物、空间站和地球的位置如图所示，它们保持在同一直线上。以地球为参考系，货物与空间站同步绕地球做匀速圆周运动，已知空间站中心轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比
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2023-10-17更新
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366次组卷
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5卷引用：2023新东方高一上期末考物理02
（已下线）2023新东方高一上期末考物理02北京市中国人民大学附属中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题（已下线）北京人大附中10月月考（23-24）T17变式题-功与功率-计算题（已下线）大题03 天体物理与航天航空-【大题精做】冲刺2024年高考物理大题突破+限时集训（新高考专用）江苏省南京市金陵中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
5 . 如图，在高h＝0.8m的光滑平台上有一个光滑圆弧槽，槽的半径R=0.6m，槽口水平。一个质量m=1kg的小球从槽上高度H＝1.25m处无初速度释放，求：
（1）小球从槽口飞离时的速度大小；
（2）小球在槽口处对圆弧槽的压力；
（3）落地点与槽口的水平距离。
（1）小球从槽口飞离时的速度大小；
（2）小球在槽口处对圆弧槽的压力；
（3）落地点与槽口的水平距离。
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名校
6 . 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角
的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE，倾角的直轨道EF、水平直轨道FG，传送带GH，水平直轨道HI，半圆轨道IJ，水平直轨道KL组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，半圆轨道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道KL左端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。K在J点正下方，滑块恰能从KJ间通过。已知螺旋圆形轨道半径
，B点高度为1.2R，FG长度
，传送带GH长
，HI长
，
，半圆轨道IJ的半径
。滑块与FG间的动摩擦因数
，与传送带间的动摩擦因数
，与轨道HI和KL间的动摩擦因数均为
，其余轨道光滑。现将一质量为m＝1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度
处静止释放（滑块视为质点，所有轨道都平滑连接，不计空气阻力，
，
，
）
（1）求滑块过C点的速度大小
和滑块对轨道的作用力
；
（2）若最初传送带静止，那么滑块最终静止的位置距离H点的水平距离有多远；
（3）若传送带以恒定的线速度v顺时针转动，要使滑块停在KL上（滑块不会再次返回半圆轨道IJ回到HI上），传送带的速度需满足的条件。
的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE，倾角的直轨道EF、水平直轨道FG，传送带GH，水平直轨道HI，半圆轨道IJ，水平直轨道KL组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，半圆轨道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道KL左端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。K在J点正下方，滑块恰能从KJ间通过。已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为1.2R，FG长度，传送带GH长，HI长，，半圆轨道IJ的半径。滑块与FG间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，与轨道HI和KL间的动摩擦因数均为，其余轨道光滑。现将一质量为m＝1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度处静止释放（滑块视为质点，所有轨道都平滑连接，不计空气阻力，，，）（1）求滑块过C点的速度大小
和滑块对轨道的作用力；（2）若最初传送带静止，那么滑块最终静止的位置距离H点的水平距离有多远；
（3）若传送带以恒定的线速度v顺时针转动，要使滑块停在KL上（滑块不会再次返回半圆轨道IJ回到HI上），传送带的速度需满足的条件。
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2023-07-15更新
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595次组卷
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2卷引用：浙江省宁波市九校2022-2023学年高二下学期期末联考物理试题
7 . 如图甲所示为某一电磁复合场装置（主要包括加速电场、辐向电场、偏转电场和环状区域磁场四大部分）。最左侧为竖直放置的平行板电容器，竖直电容器左极板处一带正电的粒子X（质量为m，电量为q）从静止开始经过加速电场加速后沿切线方向进入弧形细管道（半径为
，圆心角为
），弧形细管道中的电场的电场线均指向圆心。细管道右侧开口处紧挨水平放置的电容器下极板的左侧，水平电容器之间加上如图所示的交变电压（以X进入该电容器后开始计时，图乙中的
和T为已知量）。X从辐向分布电场射出后从下极板左端进入右侧水平电容器并恰好从中线右端水平飞出。最右侧的环状区域内有一垂直于纸面向外的强度为B的匀强磁场，内半径为
。电容器中线过环状区域磁场圆心。带正电粒子Y（质量为m，电量为2q）自中空区域的圆心O点以某一初速度沿环状区域半径OM方向射入磁场后，恰好不能穿出磁场外边界，且从磁场内边界上的N点第一次射回中空区域。已知
，偏转电场极板间距为
，不计重力影响。
（1）求X从进入到离开偏转电场所用的时间t；
（2）求加速电场的电压U和辐向电场的场强E；
（3）求Y射入环状区域磁场时的初速度
和从O点出发到同向回到O点所需的时间
；
（4）求环状区域磁场外半径
并分析判断X能否不经过中空区域而直接经过磁场偏转到达圆环磁场的最低点。
，圆心角为），弧形细管道中的电场的电场线均指向圆心。细管道右侧开口处紧挨水平放置的电容器下极板的左侧，水平电容器之间加上如图所示的交变电压（以X进入该电容器后开始计时，图乙中的和T为已知量）。X从辐向分布电场射出后从下极板左端进入右侧水平电容器并恰好从中线右端水平飞出。最右侧的环状区域内有一垂直于纸面向外的强度为B的匀强磁场，内半径为。电容器中线过环状区域磁场圆心。带正电粒子Y（质量为m，电量为2q）自中空区域的圆心O点以某一初速度沿环状区域半径OM方向射入磁场后，恰好不能穿出磁场外边界，且从磁场内边界上的N点第一次射回中空区域。已知，偏转电场极板间距为，不计重力影响。（1）求X从进入到离开偏转电场所用的时间t；
（2）求加速电场的电压U和辐向电场的场强E；
（3）求Y射入环状区域磁场时的初速度
和从O点出发到同向回到O点所需的时间；（4）求环状区域磁场外半径
并分析判断X能否不经过中空区域而直接经过磁场偏转到达圆环磁场的最低点。
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8 . 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是 3rad/s。盘面上距圆盘中心 0.2m 的位置有一个质量为0.1kg 的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=
，求：
（1）小物体的线速度大小；
（2）小物体的加速度大小；
（3）小物体的向心力大小；
（4）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动。
，求：（1）小物体的线速度大小；
（2）小物体的加速度大小；
（3）小物体的向心力大小；
（4）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动。
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2023-04-25更新
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488次组卷
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2卷引用：浙江省嘉兴市第五中学2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题
9 . 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具深受小朋友们的喜爱。在强磁性引力作用下，陀螺可紧贴圆形钢圈外侧快速旋转而不脱落，好像钢圈对它施加了魔法一样，如图所示。已知陀螺受圆形钢圈的强磁性引力始终指向圆心且大小恒定。将陀螺的旋转运动视为在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动。陀螺的质量为m，重力加速度为g，圆轨道半径为R。假设陀螺可以看成质点，强磁性引力
。求：
（1）若陀螺过最高点时的速率为
，此时向心力的大小。
（2）要使陀螺可以经过最低点，则过最低点的速率不超过多少？
。求：（1）若陀螺过最高点时的速率为
，此时向心力的大小。（2）要使陀螺可以经过最低点，则过最低点的速率不超过多少？
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名校
10 . 如图所示。被长为
的细绳系着的质量为
的小球能绕O点在竖直平面内做圆周运动。O点离地面的竖直高度为
，如果绳受到的拉力等于小球所受重力的5倍时，绳断裂。求：
（1）小球运动到最低点的速度
多大时，绳恰好断裂；
（2）绳断裂小球飞出后，落地点距O点的水平距离为多大；
（3）如果小球在最低点时的速度为
，绳对小球的拉力
多大。
的细绳系着的质量为的小球能绕O点在竖直平面内做圆周运动。O点离地面的竖直高度为，如果绳受到的拉力等于小球所受重力的5倍时，绳断裂。求：（1）小球运动到最低点的速度
多大时，绳恰好断裂；（2）绳断裂小球飞出后，落地点距O点的水平距离为多大；
（3）如果小球在最低点时的速度为
，绳对小球的拉力多大。
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2023-04-13更新
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417次组卷
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3卷引用：浙江省嘉兴市海宁中学2022-2023学年高一下学期第一次阶段性测试物理试题
