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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

如图是古代一名士兵将箭斜向上方射出去的情境。假如箭离开弓弩时与城楼上的一个敌人的高度为20m，水平距离为40m，箭恰好水平射中敌人。忽略箭所受一切阻力，把箭和敌人视为质点，重力加速度取g=10m/s² ，下列的分析正确的是（　　）

如图所示，质量为m半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直静止放置在水平地面上（未被锁定），下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ=0.25，P点左侧和Q点右侧的水平地面光滑。现将质量为m的物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。求：

(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；

(2)弹簧被压缩的最大弹性势能（未超过弹性限度）；

(3)物块A最终停止位置到Q点的距离。

如图所示，左端带有竖直挡板的平板工件静置于水平桌面上，工件底面与水平桌面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；O为工件上表面一点（图中未画出），工件上表面O点左侧光滑、右侧粗糙．一小滑块紧靠挡板放在工件上，其与工件上表面粗糙部分间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。现对工件施加 $\text{[math]}$ 的水平推力，并在 $\text{[math]}$ 后撤去，当滑块到达O点时工件速度恰好为零，已知工件质量 $\text{[math]}$ ，滑块质量 $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ ，桌面足够长。

（1）求水平推力作用过程中，滑块对挡板压力的大小；

（2）求工件光滑部分的长度d；

（3）若最终滑块恰好未从工件上滑下，求工件的长度L。

学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中1所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中2所示，两轨迹的交点为B。已知铅球两次经过B点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是（　　）

如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( )

将一小球以初速度 $\text{[math]}$ 水平抛出，不计空气阻力，小球轨迹如图a所示，按此轨迹制作一条光滑轨道，并将轨道固定在竖直面，如图所示。现把质量为m的小球套在轨道上，从轨道顶点O由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g，则沿该轨道下滑的小球（　　）

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