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题型：单选题题类：难易度：困难

2024届湖北省武汉市黄陂区第七高级中学高三下学期一模物理试题

质量为2kg的小球b静止在光滑的水平地面上，左端连接一水平轻质弹簧，质量为2kg的另一小球a以4m/s的速度向b运动，从小球a接触弹簧到压缩到最短所经历的时间为 $\text{[math]}$ ，已知此弹簧的压缩量x与弹性势能 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ ，则小球a、b在这段时间内的位移大小分别为（　　）

A、 $\text{[math]}$ m， $\text{[math]}$ B、 $\text{[math]}$ m， $\text{[math]}$ m C、 $\text{[math]}$ m， $\text{[math]}$ m D、 $\text{[math]}$ m， $\text{[math]}$ m

举一反三

在光滑的水平冰面上，放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面，曲面底都与冰面相切，一个坐在冰车上的小孩手状小球静止在冰面上，某时刻小孩将小球以 $\text{[math]}$ 的速度（相对于冰面）向曲面推出（如图所示），小孩将球推出后还能再接到球。已知小孩和冰车的总质量为 $\text{[math]}$ ，小球质量为 $\text{[math]}$ ，曲面质量为 $\text{[math]}$ ，求

（1）小孩将小球推出过程中，小孩、冰车、小球构成的系统的机械能的增加量。

（2）整个运动过程中小球能到达的最大高度（距离冰面）。

（3）小孩再接到球后，球的速度大小。

如图所示，质量为m半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直静止放置在水平地面上（未被锁定），下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ=0.25，P点左侧和Q点右侧的水平地面光滑。现将质量为m的物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。求：

(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；

(2)弹簧被压缩的最大弹性势能（未超过弹性限度）；

(3)物块A最终停止位置到Q点的距离。

如图所示（俯视图），光滑水平面上固定一个半圆形挡板，两个可视为质点的小球A、B可沿半圆弧挡板内侧在水平面内做圆周运动，A、B两球的质量分别为m_A=3kg、m_B=2kg，半圆弧挡板半径为R=3m。半圆弧挡板的另一端安装有一个弹射器，B球与其碰撞后可原速率弹回。初始时，B球静止放在半圆弧挡板的最左端，A球以v₀=5m/s的速度从一端沿半圆弧运动，并与B球发生弹性碰撞。求

图（a）是水平放置的“硬币弹射器”装置简图，图（b）是其俯视图。滑槽内的撞板通过两橡皮绳与木板相连，其厚度与一个硬币的相同。滑槽出口端的“币仓”可叠放多个相同的硬币。撞板每次被拉动至同一位置后静止释放，与底层硬币发生弹性正碰；碰后，撞板立即被锁定，底层硬币被弹出，上一层硬币掉下补位。底层硬币被撞后在摩擦力作用下减速，最后平抛落到水平地面上。已知每个硬币质量为m，撞板质量为3m；每次撞板从静止释放到撞击硬币前瞬间，克服摩擦力做功为W，两橡皮绳对撞板做的总功为4W；忽略空气阻力，硬币不翻转。

（1）求撞板撞击硬币前瞬间，撞板的速度v；

（2）当“币仓”中仅有一个硬币时，硬币被撞击后到抛出过程，克服摩擦力做功W_f为其初动能的 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ ；

（3）已知“币仓”中有n（n≤10）个硬币时，底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为 $\text{[math]}$ ；试讨论两次“币仓”中分别叠放多少个硬币时，可使底层硬币平抛的水平射程之比为 $\text{[math]}$ 。

如图（a）所示，“L”形木板 $\text{[math]}$ 静止于粗糙水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 的滑块 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 的初速度滑上木板， $\text{[math]}$ 时与木板相撞并粘在一起。两者运动的 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示。重力加速度大小 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，则（　　）

在平面内有一传动装置，如图所示传送带 $\text{[math]}$ 上在O点处固定一竖直光滑绝缘细杆，细杆可与传送带 $\text{[math]}$ 一起随着传动装置水平移动，两个小球a、b套在杆上，小球a质量m，电量为 $\text{[math]}$ ；小球b质量 $\text{[math]}$ ，不带电。初始时a球在杆的最靠近O端，且a、b球相距L。现让传动装置以 $\text{[math]}$ 向右匀速运动，整个装置位于垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场中。a、b球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移，设光滑绝缘细杆足够长，磁场区域足够大，不计a、b俩球的重力，下列说法正确的是（　　）

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