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题型：单选题题类：难易度：困难

湖南省名校联合体2024-2025学年高三上学期入学摸底考试物理试题

如图所示，一个光滑导轨长臂水平固定、短臂竖直，系有没有弹性细线的轻质圆环套在长臂上，细线另一端与质量为 $\text{[math]}$ 的小球相连。左手扶住圆环右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度为 $\text{[math]}$ （单位为米），此时圆环距短臂 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，若将圆环与小球同时释放，则（　　）

A、小球开始做圆周运动 B、小球运动过程中机械能守恒 C、小球运动的最大速度大小为 $\text{[math]}$ D、小球运动到最低点前瞬间对绳子的拉力大小等于17m

举一反三

如图所示，一滑环套在水平光滑杆上，杆上P点处固定一挡板（挡板厚度不计）。长度为L的轻绳一端连接半径不计的小滑环，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球，轻绳能承受的最大拉力 $\text{[math]}$ 。水平面上固定有一倾角 $\text{[math]}$ 的斜面AB，斜面底端A点与P点在同一竖直线上。初始时，轻绳保持竖直，滑环和小球一起水平向右做匀速直线运动，一段时间后滑环与挡板碰撞，滑环立刻停止，小球的速度在滑环碰撞瞬间未受影响，轻绳恰好达到最大拉力而绷断，小球水平飞出，刚好能垂直打到斜面AB上的Q点（未画出）。不计空气阻力，重力加速度大小为g， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）滑环和小球一起做匀速直线运动的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）轻绳绷断后小球在空中的运动时间t；

（3）Q点与A点之间的距离d。

蹦床是小朋友喜欢的户外运动项目。如图所示，一质量为m的小朋友，某次弹跳中从床面上方高h₁处由静止落下，下落的时间为t₁ ，落到床面上屈伸弹起后离开床面的最大高度为h₂ ，上升的时间为t₂。已知h₂>h₁ ，重力加速度为g，不计空气阻力，此过程中（　　）

如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3L的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，且杆与水平面间始终保持 $\text{[math]}$ 角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g， $\text{[math]}$ ，求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）弹簧为原长时，小球的角速度 $\text{[math]}$ ；

（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从B端飞走。

在“探究向心力大小表达式”的实验中，某小组通过如图甲所示装置进行实验，将一滑块套入水平杆上，一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F大小。滑块上固定一遮光片宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。

图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角 $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ 的固定斜面AB、质量 $\text{[math]}$ 的表面为四分之一光滑圆弧的滑块M和质量 $\text{[math]}$ 长度 $\text{[math]}$ 的平板小车等四部分组成。圆弧CD的半径 $\text{[math]}$ ，最低点C与小车等高。当P把 $\text{[math]}$ 的小物块（视为质点）以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运动时通过各连接点间的动能损失。小物块与AB间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，忽略小车和M下表面与地面的摩擦。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）求水平弹出点离A点的竖直高度 $\text{[math]}$ ；

（2）若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。求小物块滑上M时对C点的压力F及上滑的最大高度 $\text{[math]}$ ；

（3）现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小物块与小车间的动摩擦因数能从右（B端）向左随距离变化，如图乙所示。若小物块仍以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。

如图所示，质量 $\text{[math]}$ 的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ 。一轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮 $\text{[math]}$ 后与套在光滑直杆顶端的、质量 $\text{[math]}$ 的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为 $\text{[math]}$ ，且与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，初始时使小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N。已知 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，轻绳不可伸长，图中直线 $\text{[math]}$ 与杆垂直。现将小球A由静止释放。下列说正确的是（　　）

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