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高中物理
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计算题
1.
(2024高三下·广东模拟)
如图所示为室内碗池比赛训练时的简化示意图,一根劲度系数为k的轻质弹簧左端固定,右端与静置在光滑水平面上K点的小球B相连,小球B的右侧静置着一滑块C,其上表面是半径为R的
光滑圆弧轨道。现将一质量为m的小球A从圆弧最高点M由静止释放,小球A沿轨道滑下后,在水平面上与小球B发生弹性碰撞,碰撞时间忽略不计。已知小球B、滑块C的质量均为3m,小球A、B均可视为质点,重力加速度为g,求:
(1) 小球A下滑到圆弧轨道最低点N时,滑块C的速度大小;
(2) 弹簧弹性势能的最大值;
(3) 若当小球B再一次回到K点时,小球A恰好从N点再一次滑上圆弧,求初始时K点与滑块C右边缘P点之间的距离L。
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1.
(2023高三下·肇庆模拟)
如图(a)所示,木板静止在光滑水平面上,木板右侧距离为
处固定弹性挡板。质量
的小物块以
的初速度从最左端冲上木板,一段时间后木板与挡板发生弹性碰撞。木板与小物块之间的动摩擦因数
。第一次碰撞完瞬间开始的
内木板的
图像如图(b)所示,此过程木板的加速度大小为
。在以后的运动过程中,小物块始终没有滑离木板。重力加速度
, 求:
(1) 加速度
和木板的质量
;
(2)
的最小值;
(3) 木板的最小长度
。
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2.
(2024高三下·广东月考)
游客在动物园里常看到猴子在荡秋千和滑滑板,其运动可以简化为如图所示的模型,猴子需要借助悬挂在高处的秋千绳飞跃到对面的滑板上,质量为
的猴子在竖直平面内绕圆心
做圆周运动.若猴子某次运动到
点的正下方时松手,猴子飞行水平距离
后跃到对面的滑板上,
点离平台高度也为
, 猴子与
点之间的绳长
, 重力加速度大小
, 不考虑空气阻力,秋千绳视为轻绳,猴子可视为质点,求:
(1) 猴子落到滑板时的速度大小;
(2) 猴子运动到
点的正下方时绳对猴子拉力的大小.
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3.
(2024高三下·宁波月考)
如图甲所示,曲线OP上方有沿
方向的匀强电场,其场强大小为
, 曲线左侧有一粒子源AB,B端位于x轴上,能够持续不断地沿
方向发射速度为
, 质量为m、电荷量为q的粒子束,这些粒子经电场偏转后均能够通过O点,已知从A点入射粒子恰好从P点进入电场,不计重力及粒子间的相互作用。
(1) 写出匀强电场边界OP段的边界方程(粒子入射点的坐标y和x间的关系式):
(2) 若第四象限内存在边界平行于坐标轴的矩形匀强磁场
(未画出),磁场方向垂直纸面向外。自O点射入的粒子束,经磁场偏转后均能够返回y轴,若粒子在第四象限运动时始终未离开磁场,求磁场的最小面积;
(3) 若第一象限与第四象限间存在多组紧密相邻的匀强磁场
和匀强电场
(如图乙),电磁场边界与y轴平行,宽度均为d,长度足够长。匀强磁场
, 方向垂直纸面向里,匀强电场
, 方向沿x轴正方向,现仅考虑自A端射入的粒子,经匀强电场
偏转后,恰好与y轴负方向成
从O点射入,试确定该粒子将在第几个磁场区域拐弯(即速度恰好与y轴平行)。
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