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题型：解答题题类：难易度：普通

湖北省“腾·云”联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试卷

如图所示，光滑水平面上放一足够长的木板，其质量M=2.0kg，开始处于静止状态。从木板左端滑上一小木块，其质量m=1.0kg，初速度v₀=4.0m/s。距离木板右端L=0.2m处固定一竖直挡板，木板与挡板碰撞过程时间极短，且无机械能损失。木块与木板之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s²。求：

（1）、当木块刚滑上木板时，木板的加速度大小；

（2）、当木板与挡板刚要碰撞时，木块、木板的速度大小；

（3）、整个过程中，木块相对木板滑动的最大距离。

举一反三

如图所示，长木板静止在光滑的水平面上，小铁块静止在长木板左端，长木板右端紧靠固定在水平面上的弹性挡板，某时刻小铁块自长木板左端以 $\text{[math]}$ 的速度向右运动，经过一段时间后与挡板相碰，碰撞过程没有能量损失，最终小铁块恰好没有从长木板上滑下。已知小铁块与长木板质量均为m=1kg，二者间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）小铁块和长木板的最终速度及长木板的长度；

（2）整个过程中小铁块和长木板因摩擦产生的热量。

如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分.如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离 $\text{[math]}$ ， 3号球与球门之间的距离 $\text{[math]}$ 。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度 $\text{[math]}$ ，经过一段时间后，该球以 $\text{[math]}$ 的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了 $\text{[math]}$ 后停下来.已知两球质量 $\text{[math]}$ 均为 $\text{[math]}$ ，将两球的运动视为一条直线上的滑动并且两球与地面间的滑动摩擦因数 $\text{[math]}$ 相同，重力加速度g取 $\text{[math]}$

（1）求球与地面的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；

（2）求两球碰撞过程中损失的机械能；

（3）通过分析，判断3号球能否进门得分。

如图所示，光滑 $\text{[math]}$ 圆弧槽静止在足够长的光滑水平面上，圆弧底端与水平面相切，其最低点的右侧相距一定距离处有厚度不计、上表面粗糙程度处处相同的薄木板，薄木板的最左端放置一小滑块，薄木板右端固定一竖直挡板，挡板左侧连有一轻质弹簧。现将一小球从圆弧槽最高点正上方的一定高度处由静止释放一开始圆弧槽被锁定，小球落入圆弧槽后从圆弧槽最低点以大小为 $\text{[math]}$ 的速度滑离。已知小球和圆弧槽的质量均为m，小滑块的质量为2m，薄木板以及固定挡板的总质量为4m，小球和小滑块均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）求释放点距水平地面的高度h；

（2）若小球滑离圆弧槽后，立即解除圆弧槽的锁定，此后与小滑块发生弹性正碰（时间极短），小滑块相对薄木板向右滑动，压缩弹簧后反弹，且恰好能回到薄木板的最左端而不滑落。求：

①小球能否再次冲上圆弧槽，若能，沿圆弧槽上升的最大高度为多少？

②弹簧的最大弹性势能 $\text{[math]}$ 。

甲、乙两小球在光滑的水平面上沿同一直线相向运动，已知小球甲的质量小于小球乙的质量，两小球碰撞前后的位移随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（　　）

带电粒子在电场中的运动规律在近代物理实验装置中有着极其广泛的应用，这些应用涉及带电粒子的测量、加速和约束问题。2023年诺贝尔物理学奖获得者就因其研究控制电子移动而获得。如图的电场模型设计，可以通过改变电场的水平宽度控制带电小球间碰撞，从而模仿微观状态带电粒子的运动。如图所示，电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有水平宽度一定、竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度的大小 $\text{[math]}$ ，与球B形状相同、质量为 $\text{[math]}$ 的绝缘不带电小球A以初速度 $\text{[math]}$ 向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在空中两球又发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短，小球A始终不带电，小球B的电量始终不变。两小球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求第一次碰撞后瞬间A、B两小球的速度；

（2）如果两小球第二次、第三次碰撞都发生在电场中，则在第二次与第三次碰撞之间，有一个时刻球B合力的瞬时功率为0，求从第二次碰撞后到此时刻的时间间隔。

如图所示，一质量 $\text{[math]}$ 的滑板静置在光滑的水平地面上，滑板上表面 $\text{[math]}$ 部分是半径 $\text{[math]}$ 、圆心角 $\text{[math]}$ 的光滑圆弧，圆弧底部与光滑水平部分 $\text{[math]}$ 相切，滑板 $\text{[math]}$ 面到地面的高度 $\text{[math]}$ 。现将质量 $\text{[math]}$ 的小球从某一高处以 $\text{[math]}$ 的初速度水平向右抛出，小球恰能从A点沿切线进入滑板圆弧曲面，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

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