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题型：解答题题类：难易度：普通

四川省绵阳市南山中学集团学校2024-2025学年高三上学期10月联考物理试题

如图所示，光滑水平地面上固定一个半径R=2.5m的光滑圆弧轨道AB，其圆心角θ=53°。轨道上A点切线沿水平方向，忽略A点距地面的高度，轨道右侧有质量M＝1kg的静止薄木板，上表面与A点平齐。一质量m=1kg的小滑块（可视为质点）以初速度v₀=14m/s从右端滑上薄木板，重力加速度大小为g=10m/s² ，小滑块与薄木板之间的动摩擦因数为µ=0.75，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）、若薄木板左端与A点距离d足够长，薄木板长度L=7.4m，薄木板与轨道A端碰后立即静止，求小滑块离开薄木板运动到轨道上A点时的速度v_A；

（2）、在（1）中，小滑块继续沿圆弧轨道AB运动至B点时对轨道的压力大小F_N；

（3）、在（1）中，小滑块运动至B点沿切线方向飞出，最后落回水平地面，不计空气阻力，若B点与地面间的高度差保持不变，但圆弧AB对应的圆心角θ和半径R可调节，求小滑块的最大水平射程s。

举一反三

如图，一长度 $\text{[math]}$ 的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离 $\text{[math]}$ 时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。求

（1）物块初速度大小及其在薄板上运动的时间；

（2）平台距地面的高度。

如图，质量 $\text{[math]}$ 的物块B放置于质量 $\text{[math]}$ 的木板C上，在光滑水平地面上一起以 $\text{[math]}$ 的初速度向左运动。长度为 $\text{[math]}$ 的轻绳，悬挂质量 $\text{[math]}$ 的小球A。将小球A拉至轻绳与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 处由静止释放，A向右摇至最低点时恰与B发生碰撞并粘在一起（A与C不接触），同时轻绳被刀片割断。已知B与C间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ， A、B均可看成质点，不计空气阻力。求：

（1）A与B碰后瞬间的速度 $\text{[math]}$ ；

（2）若板足够长，A、B碰撞粘在一起到运动足够长时间后合外力对B的冲量大小I；

（3）若板长 $\text{[math]}$ ，要使B不从板上滑离，开始时B在C上放置处与板左端距离x需满足的条件。

如图所示，木板质量 $\text{[math]}$ 初始时刻静止在粗糙水平地面上，右端与墙壁相距 $\text{[math]}$ ，可视为质点的质量 $\text{[math]}$ 的小物块，以初速度 $\text{[math]}$ 从木板左端滑上。物块与木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，木板与地面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，物块或木板与墙壁相碰，碰撞时间极短且都以原速率反弹，物块始终没有从木板右端掉落。求：

（1）物块滑上木板时物块和木板的加速度大小；

（2）若木板第一次与墙壁碰撞时，物块未与木板共速，木板第一次向左运动的最大距离；

（3）要保证物块与木板始终不共速，某次物块和木板同时与墙壁相碰，木板长度的可能值。

如图所示，一质量为 $\text{[math]}$ 的木块以 $\text{[math]}$ 的速率向右滑上以 $\text{[math]}$ 的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板，薄木板质量为 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取水平向右为正方向。则在以后的运动过程中，下列图像可能正确的是（　　）

一固定装置由表面均光滑的水平直轨道AB、倾角为 $\text{[math]}$ 的直轨道BC、圆弧管道（圆心角为 $\text{[math]}$ ）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示（未按比例作图）。BC的长度L =2.0m，圆弧管道半径R=1.0m（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着水平面上质量 $\text{[math]}$ =0.1kg的平板，其上表面与轨道末端D所在的水平面齐平。质量 $\text{[math]}$ =0.1kg、可视为质点的滑块从A端弹射获得 $\text{[math]}$ =3.2J的动能后，经轨道ABCD水平滑上平板，并带动平板一起运动。平板上表面与滑块间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ =0.6、下表面与水平面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s² ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

质量 $\text{[math]}$ 的足够长木板沿水平地面向右运动， $\text{[math]}$ 时刻木板速度为 $\text{[math]}$ ，此时将质量为 $\text{[math]}$ 的铁块1无初速度地轻放在木板最右端（如图所示）； $\text{[math]}$ 时，又将相同的铁块2无初速度地轻放在木板最右端。已知铁块与木板间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，木板与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，铁块可看成质点。求：

（1） $\text{[math]}$ 时，铁块1和木板的速度大小；

（2）当铁块1与木板共速时，铁块1和铁块2间的距离；

（3）铁块1与木板共速后的一小段时间内，铁块1、木板、铁块2的加速度大小及方向。

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