名校
1 . 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存弹性势能。小宋同学将轨道简化为图乙所示模型：竖直圆周轨道与水平直轨道AM相切（B、D两切点略微错开），两个半径均为r的四分之一圆弧轨道在N处平滑连接，它们的圆心（O2、O3位于同一高度，现将质量为m=100g的小车从A点由静止释放，它恰好能通过圆周轨道的最高点C，且vC=1m/s。小车在轨道BCD段、MNP段所受磁吸力大小分别为其重力的0.5倍、1.5倍（磁吸引力始终垂直轨道面），摩擦力忽略不计；长为
=1.375m的直轨道DM段无磁吸力，与小车间的动摩擦因数
。小车可视为质点，且小车在到达B点前发条的弹性势能已完全释放。求：
（1）竖直圆周轨道的半径R；
（2）小车经过圆周轨道最低点B时所受支持力FN的大小；
（3）同时调节r，其他条件不变，要求小车不脱离轨道，r应满足的条件。
=1.375m的直轨道DM段无磁吸力，与小车间的动摩擦因数。小车可视为质点，且小车在到达B点前发条的弹性势能已完全释放。求：（1）竖直圆周轨道的半径R；
（2）小车经过圆周轨道最低点B时所受支持力FN的大小；
（3）同时调节r，其他条件不变，要求小车不脱离轨道，r应满足的条件。
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2 . 2022年北京冬奥会将“水立方”升级改造成“冰立方”，成为冰壶比赛场地。如图所示，投掷线AB距离圆心O为30m。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰面光滑而减小减速时的摩擦力。若不擦冰时，冰壶与冰面的动摩擦因数为
，擦冰面后动摩擦因数减小至
。在某次训练中，运动员推着冰壶C到达投掷线中点时的速度为
，接着立即将冰壶以一定的速度向O点推出，推出冰壶后运动员静止（此过程中运动员与冰壶之间的作用力远大于它们所受的摩擦力）。运动员的质量
，所有冰壶的质量均为
，冰壶可看作质点，g取
，冰壶之间碰撞的机械能损失忽略不计。
（1）求在投掷线处将冰壶推出前后运动员对冰壶所做的功；
（2）如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，为了确保将对方冰壶撞出圆垒区，运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少米？（圆垒的半径
，计算结果保留一位小数）
，擦冰面后动摩擦因数减小至。在某次训练中，运动员推着冰壶C到达投掷线中点时的速度为，接着立即将冰壶以一定的速度向O点推出，推出冰壶后运动员静止（此过程中运动员与冰壶之间的作用力远大于它们所受的摩擦力）。运动员的质量，所有冰壶的质量均为，冰壶可看作质点，g取，冰壶之间碰撞的机械能损失忽略不计。（1）求在投掷线处将冰壶推出前后运动员对冰壶所做的功；
（2）如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，为了确保将对方冰壶撞出圆垒区，运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少米？（圆垒的半径
，计算结果保留一位小数）
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3 . 如图所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出H=10 m，BC长为l=1 m，AB和CD轨道光滑。一质量为m=1 kg的物体，从A点以v1=4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点h=10.3 m的D点时速度为零，求：（取g=10 m/s2）
（1）物体与BC轨道间的动摩擦因数
（2）物体最后停止的位置（距B点）
（1）物体与BC轨道间的动摩擦因数
（2）物体最后停止的位置（距B点）
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4 . 如图所示，倾角为
的粗糙斜面与半径为
的光滑圆弧轨道线切于B点，质量为
的物块（视为质点）静止在A点，现给物块一个沿斜面向下的初速度
，物块做匀减速运动到达B点，接着到达D时速度刚好为0，B、D两点的高度相等，C是轨道的最低点，A、B两点的高度差为
，重力加速度为
，求：
（1）C点对物块的支持力
（2）物块从A点到B点重力的平均功率
（3）物块与斜面间的动摩擦因数
的粗糙斜面与半径为的光滑圆弧轨道线切于B点，质量为的物块（视为质点）静止在A点，现给物块一个沿斜面向下的初速度，物块做匀减速运动到达B点，接着到达D时速度刚好为0，B、D两点的高度相等，C是轨道的最低点，A、B两点的高度差为，重力加速度为，求：（1）C点对物块的支持力
（2）物块从A点到B点重力的平均功率
（3）物块与斜面间的动摩擦因数
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5 . 如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面
与水平面
平滑连接于
点，右端连接内壁光滑、半径
的四分之一细圆管
，管口
端正下方直立一根劲度系数
的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口端平齐。一个质量为
的小球放在曲面上，现从距的高度
处静止释放小球，它与间的动摩擦因数
，小球进入管口C端时，它对上管壁有
的作用力，通过后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能
。重力加速度取
。求：
（1）小球第一次经过
点的速度大小；
（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能
；
（3）小球最终停止的位置与点的距离。
与水平面平滑连接于点，右端连接内壁光滑、半径的四分之一细圆管，管口端正下方直立一根劲度系数的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口端平齐。一个质量为的小球放在曲面上，现从距的高度处静止释放小球，它与间的动摩擦因数，小球进入管口C端时，它对上管壁有的作用力，通过后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能。重力加速度取。求：（1）小球第一次经过
点的速度大小；（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能
；（3）小球最终停止的位置与
点的距离。
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2024-02-25更新
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848次组卷
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2卷引用：福建省福州第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题
名校
6 . 如图甲所示，两根足够长的平行导轨
、
间的距离
，导轨下半部分由电阻不计的金属材料制成，上半部分由绝缘材料制成。两导轨与水平面的夹角均为
，
、
之间接有
的电阻。一质量
、电阻
的金属杆
垂直导轨放置，两端与导轨始终接触良好，整个装置处在磁感应强度大小
、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。在平行于导轨向上的拉力作用下，由静止开始向上做匀加速直线运动，
时间内金属杆的
图像如图乙所示，
时金属杆恰好位于导轨金属材料与绝缘材料结合处，此时撤掉拉力。已知金属杆与金属导轨之间的动摩擦因数
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取
。求：
（1）
时电阻的热功率；
（2）时间内拉力的最大值和最小值；
（3）如果金属杆再次回到金属导轨区域时恰好开始做匀速运动，求金属杆与绝缘导轨之间的动摩擦因数。（结果可用根式表示）
、间的距离，导轨下半部分由电阻不计的金属材料制成，上半部分由绝缘材料制成。两导轨与水平面的夹角均为，、之间接有的电阻。一质量、电阻的金属杆垂直导轨放置，两端与导轨始终接触良好，整个装置处在磁感应强度大小、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。在平行于导轨向上的拉力作用下，由静止开始向上做匀加速直线运动，时间内金属杆的图像如图乙所示，时金属杆恰好位于导轨金属材料与绝缘材料结合处，此时撤掉拉力。已知金属杆与金属导轨之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：（1）
时电阻的热功率；（2）
时间内拉力的最大值和最小值；（3）如果金属杆再次回到金属导轨区域时恰好开始做匀速运动，求金属杆与绝缘导轨之间的动摩擦因数。（结果可用根式表示）
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7 . 一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为
。已知sinα=0.6， 重力加速度大小为g。则（ ）
。已知sinα=0.6， 重力加速度大小为g。则（ ）A．物体向上滑动的距离为 |
| B．物体向下滑动时的加速度大小为g |
| C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 |
| D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 |
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2024-02-23更新
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337次组卷
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2卷引用：1号卷·A10联盟2022届全国高考第一轮总复习试卷物理试题（九）
名校
8 . 一物体以初速度
自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能
随位移x的变化关系如图所示，图中
。取重力加速度大小
。下列说法正确的是（ ）
| A．物体与斜面之间的动摩擦因数为0.25 |
B．物体沿斜面下滑的时间为 |
| C．物体上滑过程中克服重力做的功为30J |
| D．物体返回斜面底端时，重力的功率为12W |
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名校
9 . 滑草是一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。特别对少雪地区的人们来说，滑草就更新鲜了，因为它比滑雪更具有娱乐性，更能体验人与大自然的和谐。如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面AB和
（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从A点由静止开始分别沿AB和滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（ ）
| A．甲、乙经过斜面底端时的速率相等 | B．甲、乙最终停在水平草面上的同一位置 |
| C．甲沿斜面下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长 | D．甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大 |
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10 . 如图甲所示，质量
的物体静止在光滑的水平面上，
时刻物体受到一个变力F作用，
时撤去力F，某时刻物体滑上倾角为
的粗糙斜面。已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，g取
，
。求：
（1）变力F做的功；
（2）物体从斜面底端滑到最高点过程中，克服摩擦力做功的平均功率；
（3）物体回到出发点的速度。
的物体静止在光滑的水平面上，时刻物体受到一个变力F作用，时撤去力F，某时刻物体滑上倾角为的粗糙斜面。已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，g取，。求：（1）变力F做的功；
（2）物体从斜面底端滑到最高点过程中，克服摩擦力做功的平均功率；
（3）物体回到出发点的速度。
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