當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年遼寧省名校聯(lián)盟高三（上）月考物理試卷（10月份）> 試題詳情

如圖所示，軌道ABCD由半徑R₁=1.2m的光滑
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圓弧軌道AB、長(zhǎng)度L_BC=0.6m的粗糙水平軌道BC以及足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道CD組成。質(zhì)量m₁=2kg的物塊P和質(zhì)量，m₂=1kg的物塊Q壓縮著一輕質(zhì)彈簧并鎖定（物塊與彈簧不連接），三者靜置于CD段中間，物塊P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)。緊靠D的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量m₃=3kg的小車(chē)，其上表面EF段粗糙，與CD等高，長(zhǎng)度L_EF=1.2m；FG段為半徑R₂=1.8m的
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光滑圓弧軌道；小車(chē)與地面間的阻力忽略不計(jì)。P、Q與BC、EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，重力加速度g取10m/s²，現(xiàn)解除彈簧鎖定，物塊P、Q由靜止被彈出（P、Q脫離彈簧后立即撤走彈簧），其中物塊P進(jìn)入CBA軌道，而物塊Q滑上小車(chē)。不計(jì)物塊經(jīng)過(guò)各連接點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。
（1）若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn)，求物塊P通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，圓弧軌道對(duì)物塊P的彈力大小；
（2）若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn)，求物塊Q沖出小車(chē)后離開(kāi)G點(diǎn)的最大高度；
（3）若彈簧解除鎖定后，物塊Q向右滑上小車(chē)后能通過(guò)F點(diǎn)，并且后續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終不滑離小車(chē)，求被鎖定彈簧的彈性勢(shì)能取值范圍。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律在含有彈簧的碰撞問(wèn)題中的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/9/22 3:0:20組卷：82引用：10難度：0.5

相似題

1．兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg,初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng)。則在以后的運(yùn)動(dòng)中：
（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊A的速度為多大？
（2）系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值是多少？
發(fā)布：2024/10/20 4:0:2組卷：106引用：4難度：0.5
解析
2．如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓形固定軌道右端連接一光滑的水平面，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的滑塊P從B點(diǎn)正上方h=R=0.4m高處?kù)o止釋放，質(zhì)量為M=2m的小球Q連接輕質(zhì)彈簧靜止在水平面上，重力加速度為g=10m/s²。
（1）求滑塊到達(dá)圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力F_N的大??；
（2）求在滑塊壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能E_pm；
（3）求滑塊P與小球Q分開(kāi)后的速度大小？
發(fā)布：2024/10/19 4:0:1組卷：85引用：1難度：0.5
解析
3．如圖所示，質(zhì)量均為M=0.3kg的兩物塊A、B用輕彈簧相連，靜止在光滑水平地面上，初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的細(xì)線一端固定，另一端拴一質(zhì)量m=0.1kg的小球C。把細(xì)線拉至水平，將小球C由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)與物塊B發(fā)生彈性正碰。重力加速度g=10m/s²。
（1）求小球C與物塊B碰撞前瞬間，細(xì)線拉力F的大??；
（2）求從小球C與物塊B碰撞到彈簧的彈性勢(shì)能第一次達(dá)到最大的過(guò)程中，彈簧對(duì)物塊B的沖量I；
（3）若小球C的質(zhì)量可以改變，試求彈簧彈性勢(shì)能的最大值E_pm。
發(fā)布：2024/10/15 2:0:2組卷：51引用：2難度：0.5
解析

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