當(dāng)前位置： 2023年福建省莆田市高考物理第一次質(zhì)檢試卷> 試題詳情

如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上，右側(cè)有一質(zhì)量M=0.10kg、半徑R=0.20m的四分之一光滑圓弧軌道CED（厚度不計(jì)）靜置于水平地面上，圓弧軌道底端C與水平面上的B點(diǎn)平滑相接，O為圓弧軌道圓心。用質(zhì)量為m=0.20kg的物塊把彈簧的右端壓縮到A點(diǎn)由靜止釋放（物塊與彈簧不拴接），物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v₀=3m/s。已知B點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，A、B之間的距離為x=1m,B點(diǎn)右側(cè)地面光滑，g取10m/s²。
（1）求物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能；
（2）求物塊上升的最大高度；
（3）使該物塊質(zhì)量變?yōu)閙₁=0.1kg,仍由A點(diǎn)靜止釋放，物塊離開圓弧軌道D點(diǎn)時(shí)受到一垂直紙面向里的瞬時(shí)沖量I=0.20N?s,并同時(shí)利用鎖定裝置讓圓弧軌道瞬間停下，求物塊離開軌道后運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到D點(diǎn)的距離。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的應(yīng)用；動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：304引用：6難度：0.4

相似題

1．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點(diǎn)與平臺(tái)平滑連接。小車上表面PQ是以O(shè)為圓心、半徑R=0.9m的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量m=0.5kg的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。測(cè)得小球與小車在水平方向上的速度大小分別為v₁、v₂，并作出圖像如圖乙所示。已知OP豎直，OQ水平，水平臺(tái)面高h(yuǎn)=
R
6
，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s²，不計(jì)一切摩擦。求：
?
（1）小球落地時(shí)的速度大小；
（2）小球從Q點(diǎn)上升的最大高度；
（3）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的豎直分速度。
發(fā)布：2024/10/16 2:0:2組卷：22引用：1難度：0.4
解析
2．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的左端固定在小球B上，右端與小球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平臺(tái)面上（此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)）。小球A從左側(cè)光滑斜面上距水平臺(tái)面高度為h處由靜止滑下（不計(jì)小球A在斜面與水平面銜接處的機(jī)械能損失），與球B發(fā)生正碰后粘在一起，碰撞時(shí)間極短，之后球C脫離彈簧，在水平臺(tái)面上勻速運(yùn)動(dòng)并從其右端點(diǎn)O水平拋出，落入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)，該段圓弧的圓心在O點(diǎn)，半徑為
R
=
2
h
。已知三個(gè)小球A、B、C均可看成質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量分別為m、2m、m,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力和一切摩擦。求：
（1）小球A、B碰撞后瞬間的速度大?。?br />（2）彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；
（3）以O(shè)為圓心，水平向右為x正方向，豎直向下為y正方向建立xOy坐標(biāo)系，小球C從水平臺(tái)面右端點(diǎn)O拋出后落到圓弧軌道上的P點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
發(fā)布：2024/10/21 3:0:1組卷：45引用：1難度：0.5
解析
3．光滑四分之一圓弧導(dǎo)軌最低點(diǎn)切線水平，與光滑水平地面上停靠的一小車上表面等高，小車質(zhì)量M=2.0kg,h=0.2m,如圖所示。現(xiàn)從圓弧導(dǎo)軌頂端將一質(zhì)量為m=0.5kg的滑塊（大小忽略）由靜止釋放，當(dāng)小車的右端運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，滑塊正好從小車右端水平飛出，落在地面上的B點(diǎn)?；瑝K落地后0.2s小車右端也到達(dá)B點(diǎn)。已知AB相距L=0.4m,滑塊與小車上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，g取10m/s²，求：
（1）滑塊離開小車時(shí)的速度大?。?br />（2）圓弧導(dǎo)軌的半徑；
（3）小車上表面的長(zhǎng)度。
發(fā)布：2024/10/21 2:0:1組卷：36引用：1難度：0.5
解析

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