1 . 下图为“冲关”活动简易模型,它由竖直面内光滑圆形轨道和光滑水平轨道PN组成,Q点为圆形轨道最低点,M点为最高点,圆形轨道半径。水平轨道PN右侧并排放置木板c、d,两木板间相互接触但不粘连,木板上表面与水平轨道PN平齐,木板c、d质量均为,长度。两个小物块a和b静止在水平轨道PN的左端,质量分别为和,物块间有一被压缩的轻质弹簧,与两块不拴接,用细绳将它们锁定,已知弹簧的弹性势能。物块b与木板c的动摩擦因数,与木板d的动摩擦因数,木板c、d与地面间动摩擦因数均为。现剪短细绳后两物块瞬间被弹出,使两物块都获得水平速度。重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块a、b与弹簧分离瞬间获得速度大小、;
(2)通过计算分析物块b能否经过最高点M,若不能求物块b在圆轨道上距离水平轨道PN的最大高度H;若能求物块b运动到圆形轨道最高点M处的速度;
(3)若仅改变物块a的质量,其余条件不变,为使物块b与弹簧分离后,经过圆形轨道(未与轨道脱离)后,最终停在木板d上,求物块a质量的取值范围。
(1)物块a、b与弹簧分离瞬间获得速度大小、;
(2)通过计算分析物块b能否经过最高点M,若不能求物块b在圆轨道上距离水平轨道PN的最大高度H;若能求物块b运动到圆形轨道最高点M处的速度;
(3)若仅改变物块a的质量,其余条件不变,为使物块b与弹簧分离后,经过圆形轨道(未与轨道脱离)后,最终停在木板d上,求物块a质量的取值范围。
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2 . 如图所示为演示“过山车”原理的实验装置,该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成,在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离,并分别与左右两侧的直轨道平滑相连.
某研学小组将这套装置固定在水平桌面上,然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球运动,在图中未画出).将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放,并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为F.此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置,重复实验,经多次测量,得到了多组h和F,把这些数据标在F-h图中,并用一条直线拟合,结果如图所示.
为了方便研究,研学小组把小球简化为质点,并忽略空气及轨道对小球运动的阻力,取重力加速度g=10m/s2.请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析:
(1)当释放高度h=0.20m时,小球到达圆轨道最低点时的速度大小v;
(2)圆轨道的半径R和小球的质量m;
(3)若两段倾斜直轨道都足够长,为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道,释放高度h应满足什么条件.
某研学小组将这套装置固定在水平桌面上,然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球运动,在图中未画出).将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放,并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为F.此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置,重复实验,经多次测量,得到了多组h和F,把这些数据标在F-h图中,并用一条直线拟合,结果如图所示.
为了方便研究,研学小组把小球简化为质点,并忽略空气及轨道对小球运动的阻力,取重力加速度g=10m/s2.请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析:
(1)当释放高度h=0.20m时,小球到达圆轨道最低点时的速度大小v;
(2)圆轨道的半径R和小球的质量m;
(3)若两段倾斜直轨道都足够长,为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道,释放高度h应满足什么条件.
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2019-11-07更新
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651次组卷
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7卷引用:2020届黑龙江省齐齐哈尔市高三上学期一模理综物理试题