1 . 传统牛顿力学与能量解决生活中的问题
1．高空抛物威胁着人们的安全，刑法修正案新增了高空抛物罪。如果一个约50g的鸡蛋，不慎从距离地面12.8m高的窗户处无初速度掉落，砸到地面上（未反弹），地面受到鸡蛋冲击的时间约为0.02s，忽略空气阻力，g取9.8m/s，下列分析正确的是（　　）

A．鸡蛋砸在地面上的过程中，动量变化量的大小约为

B．鸡蛋对地面的冲量大小约为

C．鸡蛋对地面的作用力大小约为40N

D．鸡蛋对地面的冲量方向竖直向上

2．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（　　）

A．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍

B．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍

C．站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动

D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救

3．如图所示，，和为三段光滑圆弧轨道，其圆心角均为，半径均为0.6m，，沿竖直方向，是倾角的粗糙长直轨道，与圆弧相切于点，和圆弧轨道平滑连接。现让质量可视为质点的小物块从长直轨道上的点由静止释放，已知为，小物块与轨道间的动摩擦因数，不计其他阻力，g取9.8m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．小物块滑至点时的速度为

B．小物块滑至点时对轨道的压力约为19.14N

C．小物块不能沿轨道到达点

D．小物块能沿轨道运动至点再做平抛运动

4．如图1所示，光滑水平面上有用轻绳连接的滑块A和B，其间有一处于压缩状态的轻质弹簧。已知、。
（1）若滑块A和B初始静止，剪断轻绳，已知弹簧恢复原长时A速度为，请在图2中画出此时刻B的速度的图示及B相对A的速度的图示；
（2）若滑块A和B以初速度运动，弹簧弹性势能为，如图3所示，某时刻剪断轻绳，请在图4中画出弹簧恢复原长时滑块A的速度的图示及滑块A速度的变化量的图示。

5．引体向上是同学们经常做的一项健身运动。一质量的同学两手正握单杠，开始时手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度，然后他用恒力向上拉。若不考虑空气阻力和因手弯曲而引起的人重心位置的变化，下颚必须超过单杠面方可视为合格，请完成下列问题：g取9.8m/s；结果保留2位小数
（1）第一次上拉时该同学持续用恒力经过时间下颚到达单杠面，求该恒力做功多少。
（2）第二次上拉时，用恒力拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力至少做功多少？

2 . 随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费，其中静电分选装置如图所示，两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间距为d，板长为L，极板下边缘与收集板的距离为H，两种颗粒的荷质比均为k，重力加速度为g，颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量，则（　　）

A．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速直线运动

B．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动

C．两极板间的电压值为

D．颗粒落到收集板时的速度大小为

3 . 如图所示，绝缘轨道QMNP，其中M、N为水平轨道上相距的两点，它们之间存在一个水平向右的匀强电场，场强大小。NP为半径的光滑圆弧轨道，并与水平轨道相切于N点。有一带电量，质量的小球A在圆弧轨道顶点P由静止开始下落，且与水平轨道QMN之间动摩擦因数。小球运动过程没有电荷转移，小球可视为质点。（）求：
（1）小球A第一次下滑至圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小N；
（2）从开始到最终停止，小球A在水平轨道QMN上运动的总路程；
（3）在P点开始运动时，若给小球A一个竖直向下的瞬间初速度，为使小球不从P点上方脱离轨道，试讨论初速度应满足的条件？（计算结果可带根号）

4 . 2022年北京冬奥会之后，掀起了冰雪运动的高潮，山西省某市一滑雪场计划新建一条滑道。某同学就此事提出了自己的设计方案，方案中滑道的局部示意图如图所示，ABC可看作竖直平面内的两段光滑圆弧衔接而成。已知AB段圆弧半径为，对应的圆心角为，B点切线水平，重力加速度大小为g。一个可视为质点的人，从A点由静止开始滑下。
（1）求此人通过B点时的速度大小。
（2）若保障此人不从B点脱离滑道，求BC段圆弧的半径的取值范围。
   

5 . 如图所示，固定的竖直光滑圆轨道与倾斜光滑直轨道相切与点，轨道半径，直轨道倾角，质量的小球B锁定在点，固定的水平发射装置发射小球，小球以最小速度和发生碰撞，小球与小球碰撞前瞬间，小球解除锁定，两小球质量相等，碰后两个小球粘在一起，沿光滑轨道在D点无能量损失的滑上小车，小车放在光滑水面上，右端固定一个轻弹簧，弹簧原长为，小车段粗糙，小球与段的动摩擦因数，EF段光滑，小车的质量，重力加速度，，，求
（1）水平弹簧装置具有弹性势能；
（2）小球恰好不从小车上滑下，小车段的长度；
（3）为保证小球既要挤压弹簧又不滑离小车，小车DE段的长度的取值范围。

6 . 如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图，一质量为 的物块，可视为质点，从某一斜面 AB 的顶端 A 由静止开始滑下，斜面下端与一圆形轨道相切于 B点。圆轨道半径 R=1m，物块从 B 点进入圆形轨道，并恰好通过轨道的最高点。圆形轨道在最低点 C处略有错开，物块接着进入水平轨道 CD，然后滑上与 D 等高的质量为 的滑槽，并最终滑块未离开滑槽。滑槽开始时静止在光滑水平地面上， EF 部分长为 G部分为半径为 r=0.2m的四分之一圆弧轨道。已知水平轨道 CD长为 与物块的动摩擦因数μ₁=0.4，物块与滑槽 EF之间的动摩擦因数（ 其他接触面均光滑。OB与O C的夹角θ 为37°，重力加速度 ，，不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失。求：
（1） 物块在轨道最低点C处受到支持力的大小；
（2） 斜面 AB的长L_AB为多少；
（3）若滑块始终不脱离滑槽，求滑块与滑槽EF段的动摩擦因数μ₂的取值范围
   

7 . 滑滑板是一项青少年酷爱的运动，依靠自身的体能，快速的运动艺术。一青少年在一次训练中的运动可简化为以下运动：如图所示，青少年先在距地面高的高台上加速滑跑，到达高台边缘D点时以的速度水平滑出高台，然后在空中调整姿势，恰好落在光滑圆弧轨道的A点并沿切线方向滑入轨道（圆弧轨道与地面相切于B点），离开C点滑入倾斜粗糙轨道（轨道与圆弧轨道相切），滑到倾斜轨道上N点（图中未标出）速度为零。已知将滑板和人整体视为质点，，，不计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度，。求
（1）圆弧轨道的半径R；
（2）N点离地面的高度H（结果保留两位小数）。
   

8 . 如图，光滑的水平地面上有一原长为的轻质弹簧，其左端固定在竖直墙壁上，与弹簧右端相距一定距离处固定一倾角为、长为l的坡道，与物块间的动摩擦因数为，坡道底端与水平地面平滑连接。一质量为m的物块（可视为质点）从坡道上的某一点由静止滑下，当物块第一次由坡道底端返回坡道的中点时速度恰好减为0，弹簧始终在弹性限度内，并保持水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
   

A．物块在坡道上运动时的加速度大小总是相等的

B．物块释放点距离坡道顶点的距离为

C．弹簧最大的弹性势能为

D．物块从开始运动至第一次在坡道上速度为0，其位移大小为

9 . 如图所示，固定在水平地面上的半圆形凹槽轨道粗糙程度处处相同，圆弧半径为R，轨道底部固定一个力传感器。现将质量为m的小滑块从凹槽右侧上方2R处由静止释放，恰好能切入槽内，实验发现小滑块第一次滑至轨道最低点时传感器的示数为滑块重力的5倍。空气阻力忽略不计，重力加速度为g。
（1）求滑块第一次运动至轨道最低点时速度的大小v₀；
（2）求滑块第一次下滑至轨道最低点过程中摩擦力做的功W_f；
（3）推理说明滑块能否从凹槽轨道的左侧冲出轨道。

10 . 某个缓冲装置的主要部分是弹簧，工作过程可简化为以下情境：轻质弹簧原长，劲度系数，左端固定在竖直墙上。以弹簧左端为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴。水平地面上一滑块从P点以某一速度水平向左冲向弹簧，如图1所示。滑块经弹簧缓冲后运动到最左端处的Q点，又被弹簧弹开，最后恰好停在P点。滑块从Q点到P点过程中，加速度a随位置坐标x的变化规律如图2所示。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A．滑块与水平地面间的动摩擦因数	B．滑块的质量
C．P点的坐标	D．滑块从P点向左运动时的动能