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题型：解答题题类：难易度：困难

湖北省武汉市江岸区2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷

如图所示，某固定装置由圆心角θ=60°，半径R=1.5m的两圆弧管道AB、BC平滑连接。在轨道末端C的右侧光滑水平面上紧靠着轻质小车，其上表面与轨道末端C所在的水平面平齐，右端放置质量m₂=3kg的物块b。质量m₁=1kg的物块a以速度 $\text{[math]}$ 从左端A点进入圆弧管道，经过ABC滑出圆弧管道。已知物块a、b与小车的动摩擦因数分别为µ₁=0.6，µ₂=0.1，其它轨道均光滑，物块均视为质点，不计空气阻力。已知重力加速度为g=10m/s² ，求：（结果可保留分数）

（1）求物块a到达C点时对管道的作用力F_N；

（2）要使物块a恰好不与物块b发生碰撞，求小车长度的最小值d；

（3）如果小车足够长，物块b开始在距小车左端d₁=6m处，求物块a与物块b发生第一次弹性碰撞后的速度v_a与v_b。

举一反三

如图所示，在相距一定距离的高低两处，有两段水平放置、间距均为L的光滑平行金属导轨，高低两处的里、外两根导轨分别在里、外两个竖直面内，两段导轨的水平部分都存在方向竖直向下、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。上方导轨的左端连有一个充满电荷的电容器（极板带电情况如图中所示），导体棒ab垂直于导轨静止放置。下方导轨由一段圆弧部分与一段足够长的水平部分平滑连接组成，圆弧段导轨所对圆心角 $\text{[math]}$ ，半径为R；在导轨的水平段上距离圆弧轨道最低处MN足够远处静止放置另一导体棒cd、某时刻，闭合上方导轨连接的开关S，导体棒ab从上方导轨末端飞出后恰好沿切线方向、以大小为 $\text{[math]}$ 的速度从下方导轨的左端最高处PQ进入圆弧导轨。ab、cd两段导体棒的质量均为m，导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好，重力加速度为g， $\text{[math]}$ 。求：

如图所示，半径为R的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。某时刻，质量为1kg、直径略小于细圆管内径的小球A（可视为质点）从细管最高点静止释放，当小球A和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时，小球对轨道的压力大小为（）（ $\text{[math]}$ ）

如图所示，带电物块（可视为质点）从A点开始以初速度 $\text{[math]}$ 沿着绝缘粗糙水平面向B点运动，AB距离 $\text{[math]}$ ， B点右侧无限大的区域内有水平向右的匀强电场，电场强度 $\text{[math]}$ 。已知物块质量 $\text{[math]}$ ，电荷量 $\text{[math]}$ ，与水平面的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，求物块：

如图甲所示，间距 $\text{[math]}$ 的平行导轨由倾斜和竖直两部分组成（两部分均足够长），导轨电阻不计。倾斜光滑导轨所在平面与水平面夹角 $\text{[math]}$ 。倾斜和竖直导轨上分别放有ab、cd两根完全相同的导体棒，长度为L，质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 。cd棒置于竖直导轨的右侧与竖直导轨的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。导轨所在空间内存在竖直向下的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。倾斜导轨上端与 $\text{[math]}$ 、面积 $\text{[math]}$ 的圆形金属线圈相连，线圈总电阻 $\text{[math]}$ ，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场 $\text{[math]}$ 且磁场随时间均匀变化。将cd棒锁定在导轨上，闭合电键K后，ab棒刚好在光滑的斜面导轨上保持静止。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

如图所示，一绝缘细直杆 $\text{[math]}$ 固定在方向水平向左的匀强电场中，直杆与电场线成 $\text{[math]}$ 角，杆长为 $\text{[math]}$ 。一套在直杆上的带电小环，由杆端A以某一速度匀速下滑，小环离开杆后恰好通过杆端C正下方P点，C、P两点相距h。已知环的质量 $\text{[math]}$ ，环与杆间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。求：

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