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题型：解答题题类：难易度：普通

北京市第四中学顺义分校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题

2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知，着陆坡OB的倾角为37°，O点与着陆点间的距离为75m，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求：

（1）运动员从O点飞出到着陆的时间t；

（2）运动员经过O点时的速度大小v；

（3）A点与O点的高度差h。

举一反三

宇航员在距离火星表面 $\text{[math]}$ 的位置将一小石块以 $\text{[math]}$ 的初速度水平抛出，经 $\text{[math]}$ 落到火星表面，不计空气阻力。则 $\text{[math]}$ 内小石块速度改变量 $\text{[math]}$ 的方向{#blank#}1{#/blank#}，火星表面处的重力加速度为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

动画片《熊出没》中有这样的情节：某天熊大中了光头强设计的陷阱，被挂在了轻质藤条上。聪明的熊大想了一个办法，让自己荡起来使藤条断裂而得救。其简化过程如图所示，设悬点为O，离CD高度 $\text{[math]}$ 。CD与EF的高度差 $\text{[math]}$ ，其间由光滑斜面DE连接。熊大可视为质点且质量 $\text{[math]}$ ，重心为A，荡下过程重心到悬点的距离 $\text{[math]}$ 且保持不变，藤条能承受的最大张力为 $\text{[math]}$ ，空气阻力忽略不计，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）为使藤条断裂，熊大荡至最高点B时绳与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 至少为多大？

（2）设熊大刚好在向右摆到最低点时藤条断裂，且恰能在D点处无碰撞地进入斜面，求DE与水平面的倾角 $\text{[math]}$ 及到达D点时的速度大小；

（3）在（2）的情况下，熊大沿光滑斜面下滑后到达E点，在E点没有光滑曲面与EF连接。设熊大与EF接触后，竖直方向的速度在极短时间内减为0，熊与粗糙平面EF摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，试讨论其在EF平面上滑行的距离s与 $\text{[math]}$ 的关系。

如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（　　）

如图所示，传送带CD以 $\text{[math]}$ 速度顺时针方向转动，传送带与水平面成 $\text{[math]}$ 放置，长度为 $\text{[math]}$ ，底端平滑连接半径为 $\text{[math]}$ 的光滑圆弧轨道CE，再平滑连接离地面高度为 $\text{[math]}$ 的光滑水平平台。物块A和B质量都为 $\text{[math]}$ ， B静止在光滑水平平台上，A物块从传送带顶端静止释放运动到底端经过圆弧轨道进入水平平台与B发生碰撞，碰撞后B物块运动离开平台作平抛运动，落地点离平台水平距离为 $\text{[math]}$ ， A物块与传送带摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ 。求：

（1）物块A开始运动的加速度a；

（2）物块A到达圆弧轨道底端E对轨道的压力；

（3）碰撞后物块B的速度；

（4）A与B碰撞机械能的损失。

2024巴黎奥运会已圆满结束，中国运动健儿们再创佳绩。如图所示，MN为排球网，在一次排球比赛中运动员从M点左上方的P点将排球水平击出，排球恰好从M点越过球网落到对方场地。已知P、M两点的竖直高度差为h，水平距离为4h，重力加速度为g，排球可视为质点，不计空气阻力，则排球经过M点时的速度大小为（　　）

跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图位移简化后的跳台滑雪的雪道示意图．助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切与B点，与水平面相切于C，AC竖直高度差 $\text{[math]}$ ， CD为竖直跳台，运动员连通滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆到DE上，CE间水平方向的距离x=100m，竖直高度差为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）运动员到达C点的速度大小；

（2）运动员到达C点时对滑道的压力大小；

（3）运动员由A滑到C雪坡阻力做了多少功．

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