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题型：解答题题类：难易度：普通

2025届四川省遂宁市蓬溪中学校高三上学期模拟考试物理试卷

如图所示，内壁光滑的细圆管道固定在光滑水平地面上，管道由 $\text{[math]}$ 两部分组成， $\text{[math]}$ 段是关于 $\text{[math]}$ 点对称的抛物线形态， $\text{[math]}$ 两点处的切线水平。质量为 $\text{[math]}$ 的小球乙放置在光滑水平地面上，现让质量也为 $\text{[math]}$ 的小球甲从 $\text{[math]}$ 点由静止开始沿着管壁下滑，小球甲、乙发生碰撞生成的热量为 $\text{[math]}$ ，碰撞刚结束时，甲、乙的速度之比为 $\text{[math]}$ ，重力加速度取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）、小球甲到达 $\text{[math]}$ 点时的速度以及 $\text{[math]}$ 两点的高度差；

（2）、若在 $\text{[math]}$ 点给小球甲一个水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，则甲在细圆管内从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ ，且与内壁间恰无作用力，求甲从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的运动时间以及 $\text{[math]}$ 点切线与水平方向夹角的正切值；

（3）、接第（2）问 $\text{[math]}$ 点的倾角条件，甲再从 $\text{[math]}$ 点由静止开始沿着管壁下滑，求运动到 $\text{[math]}$ 点时重力的瞬时功率。

举一反三

如图所示，竖直平面内有一圆弧管道，其半径为 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的小球从平台边缘的A处以初速度 $\text{[math]}$ 水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。试求：

（1）小球从平台上的A点射出到P点的水平距离；

（2）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力；

（3）如果小球与管道的摩擦不同，从最高点Q飞出速度范围为0~3m/s的小球，小球直接落在地面上最近的点为M，最远的点为N，求MN的距离.（计算结果可用根号表示）。

国家快递大数据平台实时监测数据显示，我国快递年业务量首次突破千亿级别，已连续8年稳居世界第一。如图甲所示是某快递点分拣快递装置的部分简化示意图，可视为质点的某快递质量m=0.3kg，从倾角为θ=53°的斜面顶端A点由静止释放，沿斜面AB下滑，进入水平传送带BC传送，最后能从水平末端C点水平抛出，落到水平地面，斜面与传送带之间由一小段不计长度的光滑圆弧连接。已知斜面AB长L₁=2m，该快递与斜面间动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，与传动带间动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，传送带以某一恒定速度顺时针转动，不考虑传送带滑轮大小，g=10m/s² ， sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

（1）快递刚滑到传送带上时速度的大小；

（2）若传送带足够长，快递以传送带的速度从C点抛出，且快递与传送带摩擦产生的热量为0.6J，则快递抛出速度大小；

（3）若在传送带右侧加装一个收集装置，其内边界截面为四分之一圆形，如图乙为传送带右半部分和装置的示意图，C点为圆心，半径为 $\text{[math]}$ ，调整传送带的速度，使该快递从C点抛出后落到收集装置时的动能最小，则该快递即将落到收集装置时重力的瞬时功率多大。

如图所示，光滑水平桌面上放有长为 $\text{[math]}$ 的木板C，C的中点右侧光滑，左侧粗糙且动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。木板C中点处放有物块B（恰好处于粗糙处），右端挡板连接一劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻质弹簧，左端有一固定在地面上的四分之一圆弧轨道D，上表面光滑且半径 $\text{[math]}$ 。将物块A从轨道D不同高度静止释放后无能量损失冲上木板C。A、B、C（连同挡板）的质量均为 $\text{[math]}$ 。（A、B的尺寸以及挡板厚度皆可忽略不计，轻质弹簧原长小于1m，g取10m/s² ，弹簧弹性势能公式为 $\text{[math]}$ ）

高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定为前车在超车道上低速行驶，后车因制动距离不足，以 $\text{[math]}$ 的速度追尾前车。假设两车发生正碰，碰撞时间极短，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为仅在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，两车均视为质点。如图为事故现场俯视图。已知后车质量 $\text{[math]}$ ，前车质量 $\text{[math]}$ ，两车与路面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，根据图中给出的数据，求：

某游戏装置如图所示。将质量为m=1kg的物块P置于弹簧一端（弹簧与物块不粘连），弹簧另一端固定于斜面上，初始时刻将弹簧压缩至如图位置，使其具有一定的弹性势能。一倾角θ=37°，长度L_P_A=0.5m的粗糙斜面PA与半径R=0.5m，圆心角θ=37°的光滑圆弧AB平滑相接（物块滑上A点时无能量损失），物块释放后沿圆弧在B点与质量也为m=1kg的物块Q发生弹性正碰后，水平向右离开圆弧，圆弧与一水平足够长木板BC平滑相连。物块从圆弧离开后，带动上下表面粗糙，质量为m=1kg的木板BC开始运动，若木板BC恰好不与竖直墙壁DE相撞则视为游戏成功。已知物块与PA间的动摩擦因数μ₁=0.2，物块与木板间动摩擦因数μ₂=0.3，木板与地面间动摩擦因数μ₃=0.1，某次游戏开始时弹簧具有的弹性势能 $\text{[math]}$ 。物块可视为质点，不计物块与其它位置的摩擦。则

如图所示，一质量 $\text{[math]}$ 的滑板静置在光滑的水平地面上，滑板上表面 $\text{[math]}$ 部分是半径 $\text{[math]}$ 、圆心角 $\text{[math]}$ 的光滑圆弧，圆弧底部与光滑水平部分 $\text{[math]}$ 相切，滑板 $\text{[math]}$ 面到地面的高度 $\text{[math]}$ 。现将质量 $\text{[math]}$ 的小球从某一高处以 $\text{[math]}$ 的初速度水平向右抛出，小球恰能从A点沿切线进入滑板圆弧曲面，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

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