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题型：解答题题类：难易度：普通

湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

如图所示，光滑曲面 $\text{[math]}$ 与水平面 $\text{[math]}$ 平滑连接于 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 右端连接内壁光滑、半径为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 细圆管 $\text{[math]}$ ，管口 $\text{[math]}$ 端正下方直立一根劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口 $\text{[math]}$ 端平齐。质量为 $\text{[math]}$ 的滑块在曲面上距 $\text{[math]}$ 的高度为 $\text{[math]}$ 处从静止开始下滑，滑块与 $\text{[math]}$ 间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，进入管口 $\text{[math]}$ 端时与圆管恰好无作用力，通过 $\text{[math]}$ 后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 试求：

（1）、滑块到达B点时的速度大小v_B；

（2）、水平面BC的长度x；

（3）、在压缩弹簧过程中当滑块的速度最大时弹簧的弹性势能E_p。

举一反三

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：

如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道并竖直固定，轨道半径为R，细管内径远小于R。轻绳穿过细管连接小球A和重物B，小球A的质量为m，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点。松手后，小球A运动至P点时对细管恰无作用力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取π=3.2，求：

如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为 $\text{[math]}$ 的质点在外力 $\text{[math]}$ 的作用下，从坐标原点 $\text{[math]}$ 由静止沿直线 $\text{[math]}$ 斜向下运动，直线 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴负方向成 $\text{[math]}$ 角（ $\text{[math]}$ ），已知重力加速度为g。

（1） $\text{[math]}$ 至少为多大？

（2）若 $\text{[math]}$ ，试定性分析质点机械能的变化情况。

如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量都为m，轻绳足够长。假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

某游戏装置由弹丸发射器，固定在水平地面上倾角为37°的斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙构成。如图，游戏时调节发射器，使弹丸（可视为质点）每次从M点水平发射后都能恰好无碰撞地进入到斜面顶端N点，继续沿斜面中线下滑至底端P点，再沿粗糙水平地面滑至Q点切入半圆形挡板墙。已知弹丸质量 $\text{[math]}$ ，弹丸与斜面间的摩擦力 $\text{[math]}$ ，弹丸与水平地面的摩擦力 $\text{[math]}$ ，弹丸发射器距水平地面高度 $\text{[math]}$ ，斜面高度 $\text{[math]}$ ，半圆形挡板墙半径 $\text{[math]}$ ，不考虑P处碰撞地面时的能量损失，g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求弹丸从发射器M点射出的动能 $\text{[math]}$ ；

（2）向左平移半圆形挡板墙，使P、Q重合，求弹丸刚进入半圆形轨道Q点时受到弹力的大小；

（3）左右平移半圆形挡板墙，改变PQ的长度，要使弹丸最后不会滑出半圆挡板墙区域，设停止位置对应转过的圆心角为 $\text{[math]}$ （弧度制），求圆心角 $\text{[math]}$ 与PQ的距离x满足的关系式。

如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离 $\text{[math]}$ ， BCD是半径为 $\text{[math]}$ 的竖直半圆形轨道，B为圆轨道的最低点，D为轨道的最高点。有一小物块质量为 $\text{[math]}$ ，小物块在 $\text{[math]}$ 的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，物块恰好可以通过最高点，不计空气阻力以及物块与水平轨道的摩擦。g取 $\text{[math]}$ ，求：

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