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题型：综合题题类：模拟题难易度：容易

北京市丰台区2020届高三下学期物理一模试卷

某公园内有一个滑梯，滑板长度为L，滑板与水平地面的夹角为θ。一质量为m的儿童从顶端滑下，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

（1）、儿童滑到底端过程中重力做的功；

（2）、儿童到达滑梯底端时儿童的动能；

（3）、儿童下滑过程中因摩擦产生的热量。

举一反三

高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角α=37°，BC段是水平起跳台，CD段是着陆坡，倾角θ=30°，DE段是停止区，AB段与BC段圆滑相连。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为µ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m $\text{[math]}$ 运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，在C点起跳时速度的大小为30m/s，设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

如图所示，水平地面上固定一足够长的斜面，斜面的倾角为θ=30°，底部固定一垂直于斜面的挡板，在斜面上放置一质量为6m的滑板C，C刚好能静止在斜面上。将一质量为4m的滑块B轻轻放在C的最上端，B与C间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，在斜面的左上方有一固定的四分之一竖直光滑圆弧，圆弧半径为R=1.6m，一质量为m的小球A从圆弧的正上方高度为 $\text{[math]}$ 处由静止释放，经过圆弧最低点时水平抛出，刚好以平行于斜面的速度与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后瞬间将小球拿走，碰撞时小球的动能减少了75%，C下滑到斜面底端时B和C的速度相等，C与挡板碰撞没有机械能的损失，不计空气阻力，木板C足够长，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s²。求：

从地面竖直向上抛出一小球，在距地面高度3m内，其上升、下落过程中动能 $\text{[math]}$ 随高度h变化的图像如图所示。已知小球在运动过程中受到的阻力大小恒定，重力加速度 $\text{[math]}$ ，取地面为重力势能参考平面，下列说法正确的是（）

某同学用图（a）所示装置研究滑块在水平传送带上的运动。实验前，该同学已先测出滑块和位移传感器（发射器）的总质量为 $\text{[math]}$ 。实验中，该同学让传送带保持恒定的速度，将滑块由静止轻放在传送带上O处并将此时刻作为计时起点，用位移传感器测出了各时刻t滑块相对于O的位移x，利用测得的多组数据在图（b）所示的 $\text{[math]}$ 坐标中描出了14个点。（所有计算结果均保留两位有效数字）

如图所示，质量 $\text{[math]}$ 的篮球从离地高度 $\text{[math]}$ 处由静止释放，与地面发生第一次碰撞后反弹，达到最高点时离地高度 $\text{[math]}$ ，篮球与地面发生作用的时间 $\text{[math]}$ 。篮球反弹至最高点后，运动员通过竖直向下拍击篮球对其做功，使篮球与地面发生第二次碰撞，碰后恰能反弹至离地高度 $\text{[math]}$ 处。若篮球两次与地面碰撞损失的机械能相同，重力加速度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。求：

（1）篮球第一次与地面碰撞的过程中，损失的机械能 $\text{[math]}$ ；

（2）篮球第一次与地面碰撞的过程中，受到地面的平均作用力的大小F；

（3）运动员拍击篮球的过程，对篮球做的功W。

春秋末年，齐国著作《考工记：轮人》篇中记载：“轮人为盖”，“上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑，则吐水，疾而溜远。”意思是车盖中央高而四周低，形成一个斜面，泄水很快，而且水流的更远。如图甲所示是古代马车示意图，车盖呈伞状，支撑轴竖直向上，伞底圆面水平。过支撑轴的截面图简化为如图乙所示的等腰三角形，底面半径恒定为r，底角为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 取不同的值时，自车盖顶端A由静止下滑的水滴（可视为质点）沿斜面运动的时间不同。已知重力加速度为g，不计水滴与伞面间的摩擦力和空气阻力。

（1）倾角 $\text{[math]}$ 为多大时，水滴下滑时间最短，并求出最短时间 $\text{[math]}$ ；

（2）满足（1）问条件，在车盖底面下方 $\text{[math]}$ 的水平面内有一长为L＝r的水平横梁（可看成细杆），横梁位于支撑轴正前方，其俯视图如图丙所示，横梁的垂直平分线过支撑轴。现保持车辆静止，大量水滴沿车盖顶端由静止向各方向滑下，整个横梁恰好“被保护”不被淋湿。求水平面内横梁中点到支撑轴的距离d。

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