1 . 如图所示为滑板运动的训练场地,半径为R的冰制竖直圆弧轨道最低点为C,最高点为D,D点的切线沿竖直方向,圆弧轨道左端与倾角为θ的冰制斜面相切,为保证运动员的安全,在AB间铺有长度为4L的防滑材料,当长度为L的滑板全部处于AB内时,恰能保持静止,其余部分摩擦不计。一次训练时,教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点,运动员从D点滑出,竖直上升到最高点E,E点与D点的距离为,下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为m,运动员始终站在滑板的正中间,滑板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数;
(2)运动员和滑板在圆弧轨道最低点C受到轨道支持力的大小;
(3)为保证运动员和滑板在轨道上只做一次往返滑行,滑板离开B点时的速度范围。
(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数;
(2)运动员和滑板在圆弧轨道最低点C受到轨道支持力的大小;
(3)为保证运动员和滑板在轨道上只做一次往返滑行,滑板离开B点时的速度范围。
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2 . 如图所示,用长为且不可伸长的轻质细线将质量为的小球悬挂于O点。现将细线拉直让小球从O点斜上方的A点由静止释放,已知OA连线与水平方向成角。小球运动至O点正下方的C点时与质量为的木板在C点发生正碰(碰撞时间极短),已知碰撞的恢复系数为e(e为两物体碰后相对远离速度与碰前相对靠近速度的比值),碰后小球恰好静止。质量为的小物块初始静止于木板的最左端,且小物块在往后的运动中恰好没有从木板上掉下来。已知,木板与地面间的动摩擦因数,木板与小物块间的动摩擦因数,g取,小球与小物块均可视为质点,所有运动及相互作用均发生在同一竖直面内,空气阻力不计。求:
(1)小球与木板相碰前的瞬间,细绳拉力T的大小;
(2)小球与木板碰撞恢复系数e的大小;
(3)木板长度S及木板与小物块间摩擦产生的热Q。
(1)小球与木板相碰前的瞬间,细绳拉力T的大小;
(2)小球与木板碰撞恢复系数e的大小;
(3)木板长度S及木板与小物块间摩擦产生的热Q。
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3 . 如图所示,表面光滑的水平轨道左端与长的水平传送带平滑相接,传送带以的恒定速率逆时针匀速运动。水平轨道右侧的竖直墙上固定一轻弹簧,现用质量的小物块(可视为质点)将弹簧向右压缩到某一位置(弹簧处于弹性限度范围内),由静止开始释放小物块,小物块到达水平传送带左端点后,立即沿切线进入固定的竖直光滑半圆轨道最高点,并恰好沿半径的半圆轨道做圆周运动,最后经圆周最低点,滑上质量为的长木板上,若物块与传送带间动摩擦因数,物块与木板间动摩擦因数,取。求:
(1)小物块到达点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩后的弹性势能;
(3)若木板和地面之间动摩擦因数,要使小物块恰好不会从长木板上掉下,则木板长度与木板和地面之间动摩擦因数应满足什么关系(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
(1)小物块到达点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩后的弹性势能;
(3)若木板和地面之间动摩擦因数,要使小物块恰好不会从长木板上掉下,则木板长度与木板和地面之间动摩擦因数应满足什么关系(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
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4 . 如图所示,粗糙斜面倾角,可视为质点的两个滑块A、B被固定在斜面上,质量分别为,,与斜面间的动摩擦因数均为。斜面底端有一垂直斜面的固定挡板,滑块A、B到挡板的距离分别为L和,已知滑块间的碰撞及滑块与挡板的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间忽略不计。,,重力加速度。
(1)若只将滑块B由静止释放,求第一次与挡板碰撞后B上滑的最大距离;
(2)若将滑块A、B同时由静止释放,要使B在第一次与挡板碰撞后,在上滑过程中与A碰撞,求l与L之间需满足的关系;
(3)在满足(2)的情况下,分析碰后A能否到达原释放位置。
(1)若只将滑块B由静止释放,求第一次与挡板碰撞后B上滑的最大距离;
(2)若将滑块A、B同时由静止释放,要使B在第一次与挡板碰撞后,在上滑过程中与A碰撞,求l与L之间需满足的关系;
(3)在满足(2)的情况下,分析碰后A能否到达原释放位置。
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2024-06-09更新
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119次组卷
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2卷引用:2024届河北省衡水中学高三下学期高考冲刺物理试卷(二)
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5 . 如图所示,竖直墙壁与半径为R的四分之一光滑圆弧轨道相切于B点,CD边与竖直墙壁平行,整个空间存在范围足够大的水平向右的匀强电场,电场强度大小为。质量为m、电荷量为的带电小物块乙静止在竖直墙壁的B点位置处,质量为m的不带电小物块甲从竖直墙壁上的A点由静止释放,经过一段时间后两物块碰撞,碰后粘合为一体,若两物块碰后在B点进入圆轨道前后动能不变,物块B在整个过程中电荷量不变,且两物块均可视为质点,已知,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)碰后物块对轨道的最大压力;
(2)物块落到水平地面时距D点的距离。
(1)碰后物块对轨道的最大压力;
(2)物块落到水平地面时距D点的距离。
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6 . 如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上,质量m= 1kg的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之后由静止释放,离开弹簧后从C点水平飞出,恰好从D点以v=2m/s的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道DEF(小物体与轨道间无碰撞)。O为圆轨道的圆心,E为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的半径R=2m,∠DOE=60°,∠EOF=37°。小物块运动到F点后,冲上足够长的斜面FG,斜面FG与圆轨道相切于F点,小物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10。不计空气阻力,求:
(1)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对轨道压力的大小;
(2)弹簧最初具有的弹性势能;
(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点?若能,求解小物块回到D点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点的速度大小。
(1)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对轨道压力的大小;
(2)弹簧最初具有的弹性势能;
(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点?若能,求解小物块回到D点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点的速度大小。
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7 . 如图所示,半径R=0.25m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点为轨道的最低点,其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.7m的滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠C点,其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道,然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5,滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m<s<0.5m范围内取值。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1) 物块到达点时的速度大小vB
(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小
(3) 试讨论物块刚滑到平台D时的动能与s的关系
(1) 物块到达点时的速度大小vB
(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小
(3) 试讨论物块刚滑到平台D时的动能与s的关系
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8 . 如图所示,光滑轨道ABC由竖直段AB、半径为R的圆弧形轨道BC组成,末端C处切线水平。紧邻C右端依次为水平粗糙的传送带甲、乙和水平粗糙的地面,均与C点等高;传送带甲以恒定的速率顺时针转动,传送带乙和上方的均质木板处于静止状态,其中木板长度与乙两端DE等长,均为kR(k未知),忽略轨道、传送带、地面相互之间的间隙。现有一物块从轨道上的P处静止释放,经C点进入传送带甲,于D处与木板发生碰撞后取走物块,碰撞前后物块、木板交换速度,且在碰撞结束瞬间,传送带乙启动并以木板被碰后的速度顺时针匀速转动,最终木板运动2kR的距离后静止,忽略碰撞时间以及乙启动时间。已知,物块通过传送带甲过程,甲皮带运动的路程是物块路程的1.5倍;木板与传送带乙、地面之间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;PB高度差,物块、木板质量均为m,重力加速度为g,忽略物块和传送带轮子的尺寸。已知简谐运动的周期公式,其中为回复力系数。,求:
(1)物块即将滑出轨道末端C时,对C处的作用力F;
(2)若传送带甲因传送物块多消耗的电能为W,甲和物块间的摩擦生热为Q,求的数值大小;
(3)k的大小;
(4)木板的运动时间t。
(1)物块即将滑出轨道末端C时,对C处的作用力F;
(2)若传送带甲因传送物块多消耗的电能为W,甲和物块间的摩擦生热为Q,求的数值大小;
(3)k的大小;
(4)木板的运动时间t。
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解题方法
9 . 如图甲所示,两个半径为R的竖直固定的绝缘光滑 细圆管道与粗糙水平地面AB在B点平滑相切,过管道圆心 的水平界面下方空间有水平向右的电场,记A点所在位置为坐标原点,沿AB方向建立坐标轴,电场强度大小随位置变化如图乙所示。质量为、带电量为的小球P静止在A点,与地面间动摩擦因数。另有一光滑绝缘不带电小球Q,质量为,以速度向右运动,与小球P发生弹性正碰,碰撞时间极短,且P、Q间无电荷转移,碰后P球可从B点无碰撞进入管道。已知A、B间距离为4R,重力加速度为,不计空气阻力,小球P、Q均可视为质点。求:
(1)碰后小球P的速度大小;
(2)小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功;
(3)小球P再次到达水平地面时与B点的距离。
(1)碰后小球P的速度大小;
(2)小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功;
(3)小球P再次到达水平地面时与B点的距离。
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10 . 如图所示,光滑圆弧轨道BCD的圆心为O点、半径,长度的斜面AB与圆弧轨道在B点相切,足够长的斜面DE与圆弧轨道在D点相切,,。质量、可视为质点的物块从A点由静止释放。已知物块与两斜面间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小。求:
(1)物块第一次经过B点时的速度大小;
(2)物块第一次经过C点时对圆弧轨道的压力大小F;
(3)物块在斜面DE上运动的总路程s。
(1)物块第一次经过B点时的速度大小;
(2)物块第一次经过C点时对圆弧轨道的压力大小F;
(3)物块在斜面DE上运动的总路程s。
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2024-06-02更新
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100次组卷
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2卷引用:河北省保定市部分示范性高中2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题