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题型：解答题题类：难易度：普通

江西省赣州市2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

如图所示，质量不计的硬直杆的两端分别固定质量均为m大小不计的小球A和B，它们可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动。已知 $\text{[math]}$ ，将杆从水平位置由静止释放。（空气阻力不计，重力加速度为g），求：

（1）在杆由水平位置转动到竖直位置过程中，系统重力做功；

（2）在杆转动到竖直位置时，小球A、B的速度大小；

（3）在杆转动到竖直位置时，轴对轻杆的弹力。

举一反三

关于摆锤机械能守恒的条件，以下理解正确的是（　　）

如图所示，一质量为 $\text{[math]}$ 的小物块（可视为质点）置于一光滑倾斜直轨道上。倾斜直轨道足够长且与光滑平台平滑连接，在平台的右端有一传送带，AB长 $\text{[math]}$ ，物块与传送带间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，与传送带相邻的粗糙水平面BC长 $\text{[math]}$ ，它与物块间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直面内的半圆弧CEF与BC平滑连接。半圆弧的直径CF与BC垂直，点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以 $\text{[math]}$ 的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。现将小物块从P点沿直轨道下滑，初速度 $\text{[math]}$ ，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，P点与平台的高度差为1.25m，g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求小物块第一次到达A处时的速度大小；

（2）小物块第一次通过传送带产生的热量；

（3）若小物块由静止释放，可通过调节小物块释放时的高度，使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离圆弧轨道，求其高度的可调节范围。

如图所示，马戏团正在上演飞车节目，在竖直平面内有半径为 $\text{[math]}$ 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为 $\text{[math]}$ ，人和摩托车可视为质点，不计一切阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）表演者恰能通过最高点时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）若表演者通过最高点时的速度大小 $\text{[math]}$ ，求此时圆轨道对摩托车的作用力大小；

（3）表演者通过最低点时对轨道的压力为 $\text{[math]}$ ，求此时表演者的速度大小 $\text{[math]}$ 。

如图，半径为 $\text{[math]}$ 的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面 $\text{[math]}$ 相切于P点， $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ 。一长为 $\text{[math]}$ 的水平传送带以恒定速率 $\text{[math]}$ 逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为 $\text{[math]}$ 。以后每隔 $\text{[math]}$ 给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送带。已知a的质量为 $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ ，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。求：

如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为 $\text{[math]}$ ，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，则（　　）

如图所示，把一个质量m=2kg的小球从h=10m的高处以60°角斜向上抛出，初速度v₀=5m/s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²。问：

（1）从抛出到落地过程中重力对小球所做的功W是多少？

（2）小球落地时速度的大小v是多少？

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