1 . 一名儿童在水平地面上的一块长木板上玩耍,他从左端开始加速跑向右端,当跑到右端时,立即止步且在极短时间内就与木板相对静止,并一起向右滑动至停止。对相关条件进行如下简化:儿童质量M=20kg,木板的质量m=5kg,木板长度L=2m。儿童奔跑时,木板与地面间的滑动摩擦力恒为,儿童止步后,木板与地面间的的滑动摩擦力恒为,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。最初儿童和木板均静止,每次玩耍儿童加速时加速度恒定,加速度大小可在0~3m/s2间调节,运动过程中脚与木板间始终没有打滑,儿童可视为质点。求:
(1)为使木板不向左滑动,儿童加速度的最大值;
(2)儿童以1.8m/s2的加速度向右运动过程中儿童对木板做功;
(3)请写出儿童向右运动的总距离x关于儿童加速阶段加速度的表达式,并求出最大距离。
(1)为使木板不向左滑动,儿童加速度的最大值;
(2)儿童以1.8m/s2的加速度向右运动过程中儿童对木板做功;
(3)请写出儿童向右运动的总距离x关于儿童加速阶段加速度的表达式,并求出最大距离。
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2 . 如图所示,半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上,B点为轨道最低点,A点与圆心O等高。质量为1kg的小球(可视为质点)在A点正上方0.75m处静止释放,下落至A点时进入圆轨道,重力加速度g取,不计空气阻力,则( )
A.小球在B点的动能为7.5J | B.小球在A点受到轨道的弹力大小为10N |
C.小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m | D.小球离开轨道后将落至轨道B点 |
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名校
3 . 如图所示,粗糙的水平面上放置一轻质弹簧,弹簧的右端固定,左端与质量为m的滑块甲(视为质点)连接,小球乙(视为质点)静止在C点,让甲在A点获得一个水平向左的初速度,且甲在A点时弹簧处于压缩状态,此时弹簧所蕴含的弹性势能为,当甲运动到B点时弹簧正好恢复到原长,甲继续运动到C点时与乙发生弹性碰撞。已知甲与水平面之间的动摩擦因数为,A、B两点间距与B、C两点间距均为L,下列说法正确的是( )
A.甲刚到达B点时的速度大小为 |
B.甲刚到达C点时,弹簧的弹性势能为 |
C.甲刚到达C点时(与乙发生碰撞前)的动能为 |
D.若甲、乙碰撞刚结束时,乙的速度为,则乙的质量为2m |
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126次组卷
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2卷引用:辽宁省协作校2023-2024学年高三下学期第三次模拟考试物理试卷
名校
4 . 如图所示,AB是半径的四分之一光滑圆弧轨道,其最低点A与水平地面相切,质量分别为3m、m的物块a、b静止在水平面的P、A之间,a、b间夹有一小块炸药,水平面PA段光滑,P点左侧平面粗糙,两物块与粗糙平面间的动摩擦因数均为0.5,炸药瞬间爆炸,将两物块推开,a在粗糙平面上滑行了0.4m后静止,不计物块的大小,炸药质量不计,重力加速度g取,求:
(1)炸药爆炸后物块a获得的速度大小;
(2)若,求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)若a、b相遇时发生弹性碰撞,求物块b在粗糙平面上滑行的总路程。
(1)炸药爆炸后物块a获得的速度大小;
(2)若,求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)若a、b相遇时发生弹性碰撞,求物块b在粗糙平面上滑行的总路程。
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5 . 如图所示,水平轨道与光滑的竖直圆轨道底部平滑连接,每个圆轨道的进口与出口稍微错开,圆轨道的顶端都有一个缺口,关于通过圆轨道中心O的竖直线对称,已知圆轨道的半径都为R,第一个圆轨道缺口圆心角,且,以后每个圆轨道缺口圆心角依次减小10°,即,,……,AB段水平轨道光滑,长度为2.5R,连接之后每两个圆轨道之间的水平轨道出口、进口处有一段长度为R的光滑水平轨道,两段光滑轨道用一段长度合适的粗糙水平轨道连接,动摩擦因数为0.02。现一质量为m的小球从A点由静止开始在水平恒力的作用下开始运动,当小球到达B点时撤去恒力F,重力加速度为g。求:
(1)小球经过点时对轨道压力的大小;
(2)通过计算说明小球能否从点飞过缺口,并从点无碰撞的经过点回到圆轨道;
(3)通过调节两个圆轨道间粗糙水平部分的长度,保证每次小球飞过下一个圆轨道的缺口后能无碰撞地经过飞出的对称点回到圆轨道,问总共最多能设计出几个符合这样要求的圆轨道,并求出所有圆轨道间粗糙水平轨道的总长度。
(1)小球经过点时对轨道压力的大小;
(2)通过计算说明小球能否从点飞过缺口,并从点无碰撞的经过点回到圆轨道;
(3)通过调节两个圆轨道间粗糙水平部分的长度,保证每次小球飞过下一个圆轨道的缺口后能无碰撞地经过飞出的对称点回到圆轨道,问总共最多能设计出几个符合这样要求的圆轨道,并求出所有圆轨道间粗糙水平轨道的总长度。
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6 . 如图所示,某固定装置由长度的水平传送带,圆心角、半径的两圆弧管道BC、CD组成,轨道间平滑连接。在轨道末端D的右侧光滑水平面上紧靠着轻质小车,其上表面与轨道末端D所在的水平面平齐,右端放置质量的物块b。质量的物块a从传送带左端A点由静止释放,经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动,物块a与传送带及小车的动摩擦因数均为,物块b与小车的动摩擦因数,其它轨道均光滑,物块均视为质点,不计空气阻力。
(1)求物块a和传送带之间因摩擦产生的热量Q;
(2)求物块a 到达D点时对管道的作用力FN;
(3)要使物块a恰好不与物块b发生碰撞,求小车长度的最小值d。
(1)求物块a和传送带之间因摩擦产生的热量Q;
(2)求物块a 到达D点时对管道的作用力FN;
(3)要使物块a恰好不与物块b发生碰撞,求小车长度的最小值d。
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751次组卷
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2卷引用:2024届浙江省温州市高三下学期5月三模物理试题
7 . 五一假期小明和同学去公园游玩,看到如图所示的弹射装置,该装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道和相连)、斜轨道组成。游戏时小滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好到达B端视为游戏成功。已知圆轨道半径,长,高,长度可调,圆轨道和光滑,各部分平滑连接,滑块与、之间的动摩擦因数均为,可视为质点的滑块质量,重力加速度,忽略空气阻力。要使游戏成功,弹簧的弹性势能、长必须满足( )
A.,且 |
B.,且 |
C.,且 |
D.,且 |
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8 . 如图所示,足够长的固定木板的倾角为,劲度系数为的轻质弹簧一端固定在木板上P点,图中AP间距等于弹簧的自然长度。现将质量的可视为质点的物块放在木板上,稳定后在外力作用下将弹簧缓慢压缩到某一位置B点后释放。已知木板PA段光滑,AQ段粗糙,物块与木板间的动摩擦因数,物块在B点释放后向上运动,第一次到达A点时速度大小为,取重力加速度,。( )
A.施力前弹簧压缩量为 |
B.外力做的功为 |
C.物块第一次向下运动到A点时的速度大小为 |
D.物块在A点上方运动的总路程为 |
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9 . 如图甲所示,光滑曲面固定在竖直面内,曲面下端与水平面相切于O点,质量为3kg的物块A放在O点,质量为1kg的物块B放在曲线的最高点由静止下滑5m的高度与A沿水平方向发生弹性碰撞,碰撞后A、B先后自O点向右滑动过程中,A、B与水平面间的动摩擦因数随各自滑行距离x的关系分别如图乙所示中的图线a、b,重力加速度g取。求:
(1)物块B滑到曲面底端与A碰撞前的速度大小;
(2)B与A在O点碰撞后一瞬间,A、B的速度大小;
(3)B、A最终停下时相距的距离。
(1)物块B滑到曲面底端与A碰撞前的速度大小;
(2)B与A在O点碰撞后一瞬间,A、B的速度大小;
(3)B、A最终停下时相距的距离。
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名校
10 . 如图所示,一根足够长的粗糙绝缘细直杆,固定在竖直平面内,与水平面的夹角为,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满直杆所在的空间,杆与磁场方向垂直。质量为m的带负电小环(可视为质点)套在直杆上,与直杆之间有一个极小的空隙,小环与直杆之间动摩擦因数,将小环从直杆上的P点由静止释放,下降高度为h之前速度已达到最大值。已知小环和直杆之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小环的电荷量为,重力加速度大小为g,不计空气阻力,取,下列说法中正确的是( )
A.小环释放后,一直做加速度减小的加速运动 |
B.小环释放后,小环的速度先增大后减小 |
C.小环释放后,加速度的最大值为0.6g,速度的最大值为 |
D.小环下降高度h的过程中,因摩擦产生的热量为 |
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