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题型：解答题题类：难易度：普通

2024届广东省顺德区普通高中高三上学期教学质量检测物理试题（一）

生产小钢球的工厂为提高装配效率设计一款装置，其模型简化如下。ABCD可视为足够大的光滑矩形斜面，其与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ，斜面上固定半径为R的光滑圆弧轨道MKN，其中K为圆弧最低点，半径OM与AD垂直，ON与MO延长线夹角为 $\text{[math]}$ ，某质量为m的钢球沿水平管道以大小为v的初速度从斜面左边缘P点滑上斜面，并恰好沿N点切线方向进入圆弧轨道做圆周运动，钢球滑行的最高点Q处有装配箱（图中未画出），已知重力加速度为g，求：

（1）钢球在N点的速度大小；

（2）PQ之间的距离 $\text{[math]}$ ；

（3）钢球运动到K点受轨道支持力大小。

举一反三

如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一个质量为m的有孔小球相连。小球套在竖直固定、足够长的光滑杆上。杆上M、N两点与O点的距离均为2l，P点到O点的距离为l，OP与杆垂直。现将小球由M点静止释放，小球运动到N点时速度达到最大，继续向下运动直至最低点Q。整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功．航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示．为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板 $\text{[math]}$ 是与水平甲板 $\text{[math]}$ 相切的一段圆弧，示意如图2， $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 水平投影 $\text{[math]}$ ，图中 $\text{[math]}$ 点切线方向与水平方向的夹角 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）．若舰载机从 $\text{[math]}$ 点由静止开始做匀加速直线运动，经 $\text{[math]}$ 到达 $\text{[math]}$ 点进入 $\text{[math]}$ ．已知飞行员的质量 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求

（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功 $\text{[math]}$ ；

（2）舰载机刚进入 $\text{[math]}$ 时，飞行员受到竖直向上的压力 $\text{[math]}$ 多大．

中国第三艘航空母舰福建舰，配置有电磁弹射装置，和传统的蒸汽弹射相比较（对相同机型的弹射如表格所示，不考虑阻力），电磁弹射器产生的最大平均推力约是蒸汽弹射器的（）

项目	电磁弹射器	蒸汽弹射器
弹射轨道长度	90米	100米
弹射速度范围	28~103米/秒	30~80米/秒

如图所示，水平地面与半径 $\text{[math]}$ 的固定粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O点为半圆轨道的圆心，直径BOD竖直。质量 $\text{[math]}$ 的物块甲静置在B点，与物块甲相同的物块乙在水平力的作用下，从水平地面上的A点由静止开始加速运动，经时间 $\text{[math]}$ 后，在物块乙通过半圆轨道的最低点B前瞬间撤去该水平力，两物块碰撞（碰撞时间极短）后粘在一起沿半圆轨道运动并恰好能通过半圆轨道的最高点D。已知两物块碰撞后瞬间对半圆轨道的压力大小 $\text{[math]}$ ，物块乙与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，两物块均视为质点，不计空气阻力。

（1）求在物块乙从A点运动到B点的过程中，该水平力的冲量大小I；

（2）求在两物块从B点运动到D点的过程中，两物块克服摩擦阻力做的功 $\text{[math]}$ ；

（3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，其他情况不变，使两物块通过D点后落到地面上的位置（不反弹）到B点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径 $\text{[math]}$ 以及该最大距离 $\text{[math]}$ 。

水平放置的力传感器可以记录站在传感器上的人对其压力 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化情况。某次实验，人从静止站立开始，先下蹲至最低点再用力向上跳起。传感器记录了如图所示的图像，图线上每个坐标点对应的时刻和压力大小的数据均可获取。取重力加速度 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

如图所示，质量 $\text{[math]}$ 的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ 。一轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮 $\text{[math]}$ 后与套在光滑直杆顶端的、质量 $\text{[math]}$ 的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为 $\text{[math]}$ ，且与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，初始时使小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N。已知 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，轻绳不可伸长，图中直线 $\text{[math]}$ 与杆垂直。现将小球A由静止释放。下列说正确的是（　　）

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