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题型：多选题题类：难易度：普通

2024届广东省东莞市东莞外国语学校高三下学期三模物理试题

如图所示，半径为R=0.4m的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心 $\text{[math]}$ 等高。一个质量为m=2kg的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方 $\text{[math]}$ 处。小球从最高点A由静止开始沿顺时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的有（　　）

A、弹簧长度等于R时，小球的动能最大 B、小球在A、B两点时对圆环的压力差的大小为80N C、小球运动到B点时的速度大小为4m/s D、从A点运动到B点的过程中，小球的机械能先增大后减小，在D点小球的机械能最大

举一反三

如图所示，水平平台上一轻弹簧左端固定在A点，原长时在其右端B处放置一质量为m=2kg的小滑块（可视为质点），平台AB段光滑，BC段长x=2m，与滑块间的动摩擦因数μ₁=0.25。平台右端与水平传送带相接于C点，传送带长L=5m，与滑块间的动摩擦因数μ₂=0.4。传送带右端D点与一光滑竖直圆形轨道相切，圆形轨道半径R=0.4m，最高点E处有一弹性挡板，滑块碰撞挡板前后无机械能损失。现将滑块向左压缩弹簧后突然释放，滑块可在静止的传送带上滑行至距C点1.5m处停下。已知传动带只可顺时针转动，重力加速度。 $\text{[math]}$ 求：

（1）释放滑块时弹簧的弹性势能Ep；

（2）若在相同位置释放滑块，要使滑块恰好上升到E点，传送带的速度v为多少；

（3）若在相同位置释放滑块，要使滑块不脱离圆弧形轨道，且不再返回压缩弹簧，传送带的速度大小范围。

如图，光滑斜轨道和光滑圆轨道相连，固定在同一竖直平面内，圆轨道半径为 $\text{[math]}$ ，一个小球（大小可忽略），从离水平面高 $\text{[math]}$ 处由静止自由下滑，由斜轨道进入圆轨道，问：

（1）若小球到圆轨道最大高度时对圆轨道压力大小恰好等于自身重力大小，那么小球开始下滑时 $\text{[math]}$ 是多大？

（2）为了使小球在圆轨道内运动过程中始终不脱离圆轨道， $\text{[math]}$ 应在什么取值范围？

2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射实验装置启动试运行，该装置在地面构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。某同学查阅资料了解到：在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。他根据上述信息，取重力加速度 $\text{[math]}$ ，做出以下判断，其中正确的是（）

一自上而下的传送装置可简化为如下模型。如图所示，水平光滑轨道OA上安装了一理想弹簧发射器，弹簧原长小于OA间距离，弹簧左端固定在O处，弹簧右端放置一小滑块P，使滑块向左压缩弹簧且不拴接，在轨道右侧有一顺时针转动的水平传送带，其左右端分别与轨道A点和细管道B点等高相切，水平固定粗糙平台CD与细管道最低点C等高相切，在水平地面上有一左端带挡板的木板，木板上表面与平台CD等高且木板与平台紧密接触。将滑块P由静止释放，P经过水平传送带和三个竖直的半圆形光滑细管道，与静止在CD平台末端的小滑块Q发生弹性碰撞，碰后P恰好能返回C点，碰后Q滑上木板，然后Q与木板左端挡板发生弹性碰撞。已知管道半径均为R，滑块P、木板质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，释放滑块P时弹簧弹性势能的大小为 $\text{[math]}$ ，传送带长度为 $\text{[math]}$ ，传送带速度大小为 $\text{[math]}$ ，平台CD长度为 $\text{[math]}$ ，木板长为 $\text{[math]}$ ，滑块P与传送带间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ， P与平台CD间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，滑块Q与木板间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，木板与地面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，滑块P、Q均可视为质点，所有碰撞时间极短。

（1）求滑块P到达B点过程中传送带对滑块P做的功W；

（2）求滑块Q的质量 $\text{[math]}$ ；

（3）求滑块Q与木板间因摩擦而产生的热量 $\text{[math]}$ 。

活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹射，开始进入组织。在软组织中运动距离d₁后进入目标组织，继续运动d₂后停下来。若两段运动中针鞘只受到组织的阻力。已知该阻力与针鞘在组织中的长度成正比，比例系数为K，则（　　）

直升机悬停在空中，由静止开始投放装有物资的箱子，箱子下落时所受的空气阻力与箱子下落的速度成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。下列说法正确的是（　　）

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