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题型：解答题题类：难易度：容易

广东省深圳市龙岗区龙城高级中学、深圳市第二高级中学2022-2023学年高一下学期期中联考物理试题

首钢滑雪大跳台（如图甲所示）又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求：

（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；

（2）从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间t。

举一反三

如图所示，空间中等间距分布有水平方向的 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）个条形匀强磁场，左、右边界竖直，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里，大小从上往下依次减小，每一条形磁场区域的宽度相同，相邻条形磁场区域的间距均为 $\text{[math]}$ 。现让一边长 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的匀质正方形单匝线框 $\text{[math]}$ 以初速度 $\text{[math]}$ 水平抛出，线框平面与磁场方向垂直，抛出时，线框的 $\text{[math]}$ 边与磁场左边界平齐， $\text{[math]}$ 边与条形磁场1的上边界间的距离也为L。线框在每个条形磁场区域中均做匀速直线运动，当线框的 $\text{[math]}$ 边到达第n个条形磁场下边界时，线框的 $\text{[math]}$ 边恰好与磁场右边界平齐。已知重力加速度 $\text{[math]}$ ，求：

（1）条形磁场区域1中的磁感应强度 $\text{[math]}$ 。

（2）线框从抛出至 $\text{[math]}$ 边恰好到达第 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）个条形磁场下边界的整个过程中，回路产生的焦耳热Q。

（3）条形磁场区域的水平宽度。

如图所示，长为 $\text{[math]}$ 的长木板静止在水平地面上，其右端与竖直固定装置A的最下端平滑相切，装置A的下表面未与地面接触且能使长木板从其下方穿过，A的左侧面是半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆轨道。现让一小物块从长木板左端以大小为 $\text{[math]}$ 的初速度滑上长木板，经半圆轨道后落在长木板上。已知小物块与长木板的质量均为 $\text{[math]}$ ，小物块与长木板上表面之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，长木板与地面之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，装置A的下表面与长木板无作用力，小物块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）小物块运动到半圆轨道的最高点时对轨道的压力大小；

（2）小物块落到长木板上时距长木板左端的距离。（结果保留2位有效数字）

如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 $\text{[math]}$ 的下端与光滑的圆弧轨道 $\text{[math]}$ 相切于B点，C点是最低点，圆心角 $\text{[math]}$ ， D点与圆心O等高，圆弧轨道半径 $\text{[math]}$ ，一个质量为 $\text{[math]}$ 可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落， $\text{[math]}$ 距离 $\text{[math]}$ ，小物体与斜面 $\text{[math]}$ 之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）小物体第一次通过C点时对轨道的压力的大小；

（2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L至少要多长；

（3）若斜面已经满足（2）中的要求，小物体从E点开始下落，直至最后不再产生热量，在此过程中系统因斜面摩擦所产生的热量Q。（不计其它阻力）

如图所示，倾角 $\text{[math]}$ 、足够长的斜面固定在水平面上，滑块B恰好静止在斜面上的Q点，与Q点相距x=2.5m的P点处有一个光滑的滑块A，滑块A在外力作用下处于静止状态。某时刻撤去外力后滑块A沿斜面下滑，在Q处与滑块B发生弹性碰撞，碰后瞬间滑块A反向运动且速率变为原来的一半。已知滑块A、B均可视为质点，碰撞时间极短，滑块A的质量m=1kg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s² ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

(1)滑块A在与滑块B碰撞前瞬间的速度大小s；

(2)滑块B的质量加m_B；

(3)滑块A、B第一次相碰与第二次相碰的时间间隔t。

如图所示，光滑斜面与水平方向的夹角为45°，劲度系数为 $\text{[math]}$ 、原长为 $\text{[math]}$ 的轻质弹簧一端固定在天花板上的 $\text{[math]}$ 点，另一端与质量为 $\text{[math]}$ 的物块（视为质点）相连，物块静置在斜面上的A点时，弹簧正好处于水平状态。现使物块获得一个沿斜面向下的初速度，物块经过 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点，已知OB与斜面垂直，OC沿竖直方向，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO^' = h（h > L）。

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