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题型：多选题题类：难易度：普通

重庆市西北狼教育联盟2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，轨道上各个高点的高度如图所示，一个小环套在轨道上，从1m高处以大小为8m/s、沿轨道切线方向的初速度下滑，则下列说法正确的是（g取10m/s²）（　　）

A、到达第①高点的速度约为8.6m/s B、到达第①高点的速度约为74m/s C、小环不能越过第③高点 D、小环能越过第④高点

举一反三

该同学模仿这个摆件，制作图（b）装置对其进行研究。光滑轨道 $\text{[math]}$ 固定在竖直平面内， $\text{[math]}$ 段水平，圆弧轨道 $\text{[math]}$ 与之相切于B点，O为圆心．甲、乙两球的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，乙球静置于O点的正下方，甲球以速度 $\text{[math]}$ 向右运动，与乙球碰撞后，以 $\text{[math]}$ 的速度向左反弹。g取 $\text{[math]}$ 。

风洞实验室是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图所示，为测试在风洞实验室中小球（可视为质点）在光滑装置内运动特点的剖面图，风洞能对小球提供水平方向恒定的风力，当把小球放在装置内A点时恰好能保持静止，A点与圆心的连线与竖直方向夹角 $\text{[math]}$ 。现给小球一垂直于半径方向的初速度，使其在竖直平面内绕圆心O刚好能做完整的圆周运动，已知小球质量为m，装置半径为R，重力加速度为g，取A点重力势能为0。则下列说法正确的是（　　）

如图所示，电场强度为E的匀强电场中有一光滑水平绝缘平面，一根轻弹簧左端固定在平面上，右端拴接一个带正电的绝缘物块甲，平衡时物块甲静止在a点。某时刻在b点由静止释放带有正电的绝缘物块乙，乙与甲发生碰撞后一起向左运动但未粘连，当甲、乙一起返回到c点时，弹簧恰好恢复原长，甲、乙速度刚好为零。若在d点由静止释放乙，乙与甲发生碰撞后仍一起压缩弹簧运动，返回到c点时甲、乙分离，分离后，乙刚好能够返回到e点（未画出）。已知物块甲、乙可视为质点，质量均为m，电荷量均为q，a、b间距离为L，a、c间距离以及b、d间距离均为 $\text{[math]}$ ，忽略甲、乙间的库仑力。求：

（1）初始状态弹簧储存的弹性势能；

（2）e点与a点的距离。

如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB，圆心为O₁的竖直半圆轨道BCD、圆心为O₂的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块（可视为质点）质量m=0.01kg，轨道BCD的半径R=0.8m，管道DEF的半径r=0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度l=2m，弹射器中弹簧的弹性势能最大值E_pm=0.5J，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。

（1）若弹簧的弹性势能E_p0=0.16J，求滑块运动到与O₁等高处时的速度v的大小；

（2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，滑块对轨道弹力F_N的最小值；

（3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求弹簧的弹性势能E_p的范围。

如图所示，水平绝缘桌面上放着一个闭合铝环。绝缘材料制成的轻弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁位于铝环中心上方。将磁铁下端N极向下拉，在其下降一定高度时由静止释放。此后，磁铁开始运动，铝环保持静止，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则在磁铁向下的运动过程中（）

如图所示，光滑硬直杆与水平面成 $\text{[math]}$ 夹角固定放置，劲度系数为 $\text{[math]}$ 、原长为 $\text{[math]}$ 的轻质弹簧一端连接在天花板的 $\text{[math]}$ 点，另一端与圆环（视为质点）相连，圆环套在杆上。现让圆环从与 $\text{[math]}$ 点等高的 $\text{[math]}$ 点由静止释放，当圆环运动到 $\text{[math]}$ 点的正下方 $\text{[math]}$ 点时，圆环的动能正好等于此处弹簧弹性势能的2倍。已知 $\text{[math]}$ 两点间的距离为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，对劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻质弹簧，弹性势能 $\text{[math]}$ 与弹簧的形变量 $\text{[math]}$ 的关系式为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

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