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题型：解答题题类：难易度：普通

吉林省长春市第六中学2024-2025学年高三上学期第二次月考物理试题

如图所示，质量均为 $\text{[math]}$ 的小物块A、B通过一压缩轻弹簧锁定在一起，静止于光滑平台上，解除锁定后，A、B在弹簧弹力作用下与弹簧分离。A分离后向左运动，滑上半径 $\text{[math]}$ 的光滑半圆轨道并恰能通过最高点，B分离后向右运动，滑上静止在水平面上长 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的长木板，长木板上表面与平台等高、下表面光滑，物块与木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ 。

（1）、求A滑上光滑半圆轨道最高点的速率是多大？B与弹簧分离时的速率是多少？

（2）、弹簧锁定时的弹性势能 $\text{[math]}$ ；

（3）、通过计算判断物块是否能滑离长木板？求出B在长木板上滑动过程中产生的内能Q。

举一反三

如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动， $\text{[math]}$ 时与弹簧接触，到 $\text{[math]}$ 时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示。已知从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，物块A运动的距离为 $\text{[math]}$ 。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为 $\text{[math]}$ ，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求

（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；

（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；

（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。

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。

某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定的光滑弧形轨道AB，其末端B点的切线水平，在轨道末端B点等高处有一质量 $\text{[math]}$ 的小盒C（左侧开口，可视为质点），小盒C与质量 $\text{[math]}$ 的物块D（可视为质点）通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长 $\text{[math]}$ ，物块D压在质量 $\text{[math]}$ 的木板E左端，木板E上表面光滑，下表面与水平桌面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ （最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板E右端到桌子右边缘固定挡板（厚度不计，带有小孔）的距离 $\text{[math]}$ ；质量 $\text{[math]}$ 且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离 $\text{[math]}$ ；质量 $\text{[math]}$ 的圆环G（可视为质点）套在细杆F上端，环与杆之间的滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小 $\text{[math]}$ 。开始时所有装置均静止，现将一质量 $\text{[math]}$ 的小球（可视为质点）从弧形轨道顶端A处由静止释放，小球进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短，可不计），此时物块D对木板E的压力刚好为零。木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞后均以原速率反弹，细杆F向上运动过程中，圆环G一直向下运动，且圆环一直没有脱离细杆，不计空气阻力，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：

如图所示，质量为2kg的“ $\text{[math]}$ ”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为 $\text{[math]}$ 的小物块 $\text{[math]}$ 之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有 $\text{[math]}$ 的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 以水平向左，大小为 $\text{[math]}$ 的速度从A板右端滑上木板，最终物块 $\text{[math]}$ 、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，求

（1）炸药爆炸结束瞬间A、 $\text{[math]}$ 的速度大小及方向；

（2）木板的长度为多少；

（3）整个过程中摩擦力对 $\text{[math]}$ 做的功。

如图的实验中：求子弹速度

（1）测小车、子弹质量分别为M、m

（2）游标卡尺测挡板宽度d为{#blank#}1{#/blank#}cm

（3）调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门，某次通过光电门A的时间为 $\text{[math]}$ ，通过光电门B的时间为 $\text{[math]}$ ，且有 $\text{[math]}$ ，则应调高{#blank#}2{#/blank#}（左端，右端）

（4）若平衡摩擦力后，子弹射入小车与小车一起运动，过A点时间为 $\text{[math]}$ ，则子弹的初速度 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}（用d，M，m， $\text{[math]}$ 表示）

牛顿摆是一个非常有趣的桌面装饰装置，几个完全相同的小球由吊绳固定，彼此紧密排列，如图所示。将小球从左到右依次按1、2、3、4、5、6编号，若不计碰撞过程中的机械能损耗及摩擦，将1号小球拉起一定角度后释放，与2号小球相碰。在1号小球再次运动前，下列说法正确的是（　　）

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