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题型：计算题题类：难易度：困难

广东省佛山市顺德区14校2023-2024学年高二（下）物理联考试卷

如图所示，在光滑水平地面上放置着一半径为R的 $\text{[math]}$ 圆弧形滑块B，其弧面光滑，在滑块B的右侧放置一连接有轻质弹簧的小球C。现让小球A从滑块B的正上方距地面高h=2R处由静止释放，小球沿滑块B的切线进入圆弧面，然后从滑块B的末端水平滑出，之后小球A挤压弹簧但与弹簧未粘连。已知小球A的质量为m ，小球C的质量为4m ，滑块B的质量为km（k>1），重力加速度为g。

（1）、小球A从滑块B末端滑出时，求小球A和滑块B的速度分别为多少？

（2）、小球A挤压弹簧过程中，求弹簧最大的弹性势能；

（3）、要使小球A弹回后能追上滑块B，则k的取值范围。

举一反三

如图（a）所示，“L”形木板 $\text{[math]}$ 静止于粗糙水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 的滑块 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 的初速度滑上木板， $\text{[math]}$ 时与木板相撞并粘在一起。两者运动的 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示。重力加速度大小 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，则（　　）

为研究碰撞过程中的规律，某实验小组设计了如下实验：如图所示，一质量为m的物块A在粗糙水平面上向右运动，经过O点时的速度大小为 $\text{[math]}$ （未知），最终停在O点右侧 $\text{[math]}$ 处。现将质量也为m的物块B放在距离O点右侧 $\text{[math]}$ 处，让物块A从O点出发也以速度大小 $\text{[math]}$ 向右运动，并与物块B发生碰撞，物块A、B碰撞时间极短。已知物块A与水平面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，物块B与水平面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，求：

如图，地球半径为R，卫星与探测器的组合体沿半径为nR的圆形轨道绕地球运动。某时刻，探测器在P点沿运动方向以v₁的速度射出后沿椭圆轨道Ⅰ运动，探测器射出瞬间卫星的速度大小为v₂、方向仍沿原方向，之后卫星沿椭圆轨道Ⅱ运动，设探测器和卫星绕地球沿椭圆运动的周期分别为T₁和T₂。已知探测器和卫星的质量分别为m和M，Ⅰ轨道上的远地点和Ⅱ轨道上的近地点到地心的距离分别为8nR和L。以无穷远为引力势能零点，在距地心r处的物体引力势能为 $\text{[math]}$ ，式中M_e为地球质量，m₀为物体质量，G为引力常量。若以地心为参考系，不计飞船变轨前后质量的变化。则（　　）

如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF、GH组成。BCD的最高点D与EF的右端点E在同一竖直线上，且D点略高于E点。木板静止在GH上，其上表面与EF相平，右端紧靠竖直边FG，左端固定一竖直弹性挡板。游戏时滑块从A点弹出，经过轨道AB、BCD、EF后滑上木板。已知可视为质点的滑块质量m=0.3kg，木板质量M=0.1kg，长度l=1m，BCD的半径R=0.4m，弹簧弹性势能的最大值为8J，滑块与木板间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，木板与轨道GH间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中及滑块经过轨道连接处时的能量损失，滑块与挡板发生弹性碰撞。

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（　　）

图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角 $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ 的固定斜面AB、质量 $\text{[math]}$ 的表面为四分之一光滑圆弧的滑块M和质量 $\text{[math]}$ 长度 $\text{[math]}$ 的平板小车等四部分组成。圆弧CD的半径 $\text{[math]}$ ，最低点C与小车等高。当P把 $\text{[math]}$ 的小物块（视为质点）以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运动时通过各连接点间的动能损失。小物块与AB间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，忽略小车和M下表面与地面的摩擦。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）求水平弹出点离A点的竖直高度 $\text{[math]}$ ；

（2）若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。求小物块滑上M时对C点的压力F及上滑的最大高度 $\text{[math]}$ ；

（3）现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小物块与小车间的动摩擦因数能从右（B端）向左随距离变化，如图乙所示。若小物块仍以 $\text{[math]}$ 速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。

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