當(dāng)前位置： 2021年山東省德州市高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，質(zhì)量均為M的劈A和劈B靜止于光滑水平面上，其曲面都為半徑為R的光滑四分之一圓弧，圓弧下端都與水平面相切，劈A鎖定，N點(diǎn)為劈A圓弧的最高點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量為m,重力加速度為g。
（1）若小球自N點(diǎn)由靜止釋放，求小球到達(dá)劈A的圓弧中點(diǎn)P時對劈A的壓力大?。?br />（2）若小球自N點(diǎn)正方上的O點(diǎn)由靜止釋放，ON兩點(diǎn)間的距離為R，通過計(jì)算說明，小球以后的運(yùn)動過程中，距水平面的最大高度大于R還是小于R或等于R？
（3）解除劈A的鎖定，使小球自N點(diǎn)由靜止釋放，若M=2m,通過計(jì)算說明，小球是否還能再次滑上劈A？

【考點(diǎn)】動量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；動能定理的簡單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：106引用：1難度：0.3

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）小球落地時的速度大??；
（2）小球從Q點(diǎn)上升的最大高度；
（3）小球運(yùn)動到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靜止在光滑水平臺面上（此時彈簧處于原長）。小球A從左側(cè)光滑斜面上距水平臺面高度為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，碰撞時間極短，之后球C脫離彈簧，在水平臺面上勻速運(yùn)動并從其右端點(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??；
（2）彈簧具有的最大彈性勢能；
（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：48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?？康囊恍≤嚿媳砻娴雀?，小車質(zhì)量M=2.0kg,h=0.2m,如圖所示?，F(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)動到A點(diǎn)時，滑塊正好從小車右端水平飛出，落在地面上的B點(diǎn)。滑塊落地后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摩擦因數(shù)為μ=0.8，g取10m/s²，求：
（1）滑塊離開小車時的速度大?。?br />（2）圓弧導(dǎo)軌的半徑；
（3）小車上表面的長度。
發(fā)布：2024/10/21 2:0:1組卷：37引用：1難度：0.5
解析

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