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题型：解答题题类：难易度：困难

吉林省长春市2024-2025学年高三上学期质量监测(一)物理试卷

如图（a），质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分 $\text{[math]}$ 的上表面粗糙，竖直半圆形部分 $\text{[math]}$ 的内表面光滑，半径 $\text{[math]}$ ， B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量为m的物块（可视为质点）静置在轨道上左端A处，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）、若轨道固定，物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到C点，求物块在B点的速度大小v；

（2）、若轨道不固定，对物块施加水平向右逐渐增大的推力F，物块在轨道AB段运动时，物块和轨道的加速度a与F对应关系如图（b）所示，求μ和m；

（3）、在（2）问条件下，在A处对物块施加水平向右 $\text{[math]}$ 的恒力，当物块运动到B点时撤去F，物块可沿轨道到达C点且恰好与轨道无作用力，运动过程中轨道AB段始终未脱离地面。求轨道AB段的长度L。

举一反三

如图所示，半径 $\text{[math]}$ 的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离 $\text{[math]}$ 。小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一小滑块1，从A点以 $\text{[math]}$ 的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度道g取 $\text{[math]}$ ，两滑块质量 $\text{[math]}$ 均为1kg，可视为质点。求：

（1）滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能 $\text{[math]}$ ；

（3）分析说明滑块1、2结合后能否顺利到达半圆轨道最高点C。

甲图为投环游戏，有人某次同时抛出两个相同的环，它们的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，两环都从木桩顶端P点进入，抛出时环1和环2的初速度分别为v₁和v₂ ，其中v₁方向水平，v₂方向斜向上。忽略空气阻力和环大小的影响，关于两环在空中的运动，下列说法正确的是（　　）

在光滑水平面上，质量为 $\text{[math]}$ 的小球1以速度 $\text{[math]}$ 与质量为 $\text{[math]}$ 静止的小球2发生正碰，碰后小球1的速度大小是 $\text{[math]}$ 。则小球2的速度大小可能是（　　）

如图甲所示，水平冰面上有两位同学，A同学的质量为 $\text{[math]}$ ， B同学静止站在冰面上，A以一定的初速度向B滑去，抱住B同学后两人一起向右运动。以向右为正方向，A同学的位移—时间图像如图乙所示，不计空气和冰面对人的阻力，则下列说法正确的是（　　）

如图小球A在竖直平面内做圆周运动，恰能过最高点，不计任何阻力，从某次经过最高点开始计时，转过的角度记为 $\text{[math]}$ 。下列能正确反映轻绳的拉力F或小球速度大小v变化的图像是（　　）

如图所示，处于竖直平面内的轨道，由倾角 $\text{[math]}$ 的足够长直轨道 $\text{[math]}$ 、圆心为 $\text{[math]}$ 的半圆形轨道 $\text{[math]}$ 、圆心为 $\text{[math]}$ 的圆形细圆管轨道 $\text{[math]}$ 、倾角 $\text{[math]}$ 的直轨道 $\text{[math]}$ 、水平直轨道 $\text{[math]}$ 组成，各段轨道均光滑且各处平滑连接，B和D为轨道间的相切点，点E、圆心 $\text{[math]}$ 处于同一竖直线上，C、F、G处于同一水平面上。在轨道末端G的右侧光滑水平面上，紧靠着质量 $\text{[math]}$ 、长度 $\text{[math]}$ 的无动力摆渡车，车上表面与直轨道 $\text{[math]}$ 平齐。可视为质点、质量 $\text{[math]}$ 的滑块从直轨道 $\text{[math]}$ 上某处静止释放。已知轨道 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的半径 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

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