1、试卷第 1 页，总 3 页2016 学年（上）高三物理专项训练（8）选考第 20 题1如图所示，竖直平面内的一半径 R=050m 的光滑圆弧槽 BCD，B 点与圆心 O 等高，一水平面与圆弧槽相接于 D 点。质量 m=010kg 的小球从 B 点正上方 H=095m 高处的 A 点自由下落，由 B 点进入圆弧槽轨道，从 D 点飞出后落在水平面上的 Q 点，DQ 间的距离 s=24m，球从 D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=080m，取 g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球经过 C 点时轨道对它的支持力大小 N；（2）小球经过最高点 P 的速度大小 vP；（3）D 点
2、与圆心 O 的高度差 hOD。2如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点，BC 右端连接内壁光滑、半径 的四分之一细圆管 CD，管口 D 端正下方直立一根劲度系0.2rm数为 的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口 D 端平齐。一个质量10/kN为 的小球放在曲面 AB 上，现从距 BC 的高度为 处静止释放小球，它与 BCg 0.6hm间的动摩擦因数 ，小球进入管口 C 端时，它对上管壁有 的相互作.5 2.5NFg用力，通过 CD 后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为 ，0.pJE取重力加速度 ，求：2/10gms（1）小球在 C 处受到
3、的向心力大小；（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能 ；kmE（3）小球最终停止的位置。3如图所示是某公园中的一项游乐设施，半径为R=25m、r=15m 的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道 CD相连，现让可视为质点的质量为10kg 的无动力小滑车从 A 点由静止释放，刚好可以滑过甲轨道后经过 CD 段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，然后从水平轨道飞入水池内，水面离水平轨道的高度 h=5m，所有轨道均光滑，g=10m/s 2（1）求小滑车到甲轨道最高点时的速度 v（2）求小滑车到乙轨道最高点时对乙轨道的压力（3）若在水池中 MN 范围放上安全气垫（气垫厚度不计） ，水面
4、上的 B 点在水平轨道边缘正下方，且 BM=10m，BN=15m；要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上，则小滑车起始点 A 距水平轨道的高度该如何设计？试卷第 2 页，总 3 页4如图所示，光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点，BC 右端连接内壁光滑、半径为 r 的 细圆管 CD，管口 D 端正下方直立一根劲度系数为 k 的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口 D 端齐平质量为 m 的小球在曲面上距 BC 的高度为 2r 处从静止开始下滑，进入管口 C 端时与管壁间恰好无作用力，通过 CD 后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为 EP，已知小球与 BC 间的
5、动摩擦因数=0.5求：（1）小球达到 B 点时的速度大小 vB；（2）水平面 BC 的长度 s；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度 vm5如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度 g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体 A、B 的质量相等均为 M，物体 C 的质量为 m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果 ，将 BC41由静止释放，下落距离为 H，此时 A 未与滑轮接触，求：（1）此时 A 的速度大小；（2）此过程中 B 对
6、C 做的功。6如图甲所示，倾角 =37的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量 m=1.0kg 的小滑块（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态当 t=0 时释放滑块在 00.24s 时间内，滑块的加速度 a 随时间 t 变化的关系如图乙所示已知弹簧的劲度系数 k=2.0102N/m，当t=0.14s 时，滑块的速度 v1=2.0m/sg 取 l0m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8弹簧弹性势能的表达式为 Ep= kx2（式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量） 求：（1）斜面对滑块摩擦力的大小 f；（2）t=0.14s
7、时滑块与出发点间的距离 d；（3）在 00.44s 时间内，摩擦力做的功 W试卷第 3 页，总 3 页72010 年上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。如图（a）所示，圆柱体形状的风洞底部产生风速、风量保持不变的竖直向上的气流。表演者在风洞内通过身姿调整可改变所受向上的风力大小以获得不同的运动效果假设人体受风力大小与有效面积成正比，水平横躺时受风力有效而积最大。当人钵与竖直方向成一定角度倾斜使受风力有效面积为最大值的一半时，恰好可以静止或匀速运动。已知表演者质量 60kg，重力加速度 g10m/s 2，无风力时不计空气阻力。（1）表演者以水平横躺的姿势通过挂钩与轻绳连接悬
8、停在距风洞底部高度 h=36m 处，某时刻释放挂钩，表演者保持姿势不变自由下落。为保证表演者不触及风洞底部，求从开始下落至开启风力的最长间隔时间。（2）某次表演者从风洞最底端变换不同姿态上升过程的 v-t 图象如图（b）所示，估算 0-3s 过程风力对表演者所做的功。8如图所示，质量分别为 m1=1kg，m 2=3kg 的小车 A 和 B 静止在水平面上，小车 A 的右端水平连接一根轻弹簧，小车 B 以水平向左的初速度 v0向 A 驶来，与轻弹簧相碰之后，小车A 获得的最大速度为 v=6m/s，如果不计摩擦，也不计相互作用过程中机械能损失，求：小车 B 的初速度 v0；A 和 B 相互作用过程
9、中，弹簧获得的最大弹性势能本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 1 页，总 1 页参考答案1 （1） （2） （3）6.8N.0/Pvms0.3ODhm【答案】（1） ；（2） ；（3）356J.23 （1）5m/s （2） （3）15.154 （1）小球达到 B 点时的速度大小为 2 ；（2）水平面 BC 的长度为 3r（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度为5 （1） ；（2） 。3gHvMgHW926 （1）斜面对滑块摩擦力的大小 f 为 4.0N；（2）t=0.14s 时滑块与出发点间的距离 d 为 0.20m；（3）在 00.44s 时间内，摩擦力做的功 W 为1.64J7 （1）06s（2） J 或 J28952708 4/vms6
