分组练(4)曲线运动B组-【衡水金卷·先享题】2024年高考物理专项提分卷（新教材）

分组练(4)曲线运动B组 (限时50分钟) 1.(20分)如图甲所示为冬奥会的比赛项目一跳台2.(12分)如图甲所示，在竖直平面内足够长的粗髓 滑雪，它被称作“勇敢者的运动”，其场地的简化图 绝缘水平轨道AB和光滑绝缘半圆轨道BCD平 如图乙所示。雪坡OB段为倾角α=30的斜面，某 滑连接，竖直平面内存在匀强电场，其方向与水平 运动员从助滑道的最高点A由静止开始下滑，到 方向的夹角0=45°，斜向右上方，一可视为质点的 达起跳点O时借助设备和技巧，保持在O点的速 带电滑块静止在半圆轨道上的P点，P为圆弧 率沿与水平方向成0角的方向起跳，最后落在雪 坡上的B点，起跳点O与落点B之间的距离OB BC的中点。把滑块移至粗糙水平轨道上的某处 并由静止释放，释放点与B点的距离为s,滑块与 为此项运动的成绩。已知A点与O点之间的高度 粗糙水平轨道间的动摩擦因数：=0.5，滑块运动 差h=50m,该运动员可视为质点，不计一切阻力 到半圆轨道上的C点时，对轨道的压力N:与s的 和摩擦，重力加速度g=10m/s2 (1)求该运动员在(O点起跳时的速度大小： 关系图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s。 (1)求滑块的质量和半圆轨道的半径： (2)该运动员以多大的起跳角0起跳，才能取得最 (2)要使滑块能通过D点，求滑块在粗糙水平轨道 佳成绩，最佳成绩为多少？ 释放的位置离B点的最短距离」 (3)在(2)问条件下，该运动员离开雪坡的最大距 Nd/N 离为多少？ 60 10…4 2.5s/m 物理（新教材）第47页（共66页）】 3.(12分)春秋末年，齐国著作《考工记：轮人》篇中记 4.(20分)如图所示，有一个子光滑圆轨道MDN周 载：“轮人为盖”，“上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑， 侧吐水，疾而雷远。”意思是车盖中央高而四周低， 定在竖直面内，轨道半径R=0.2m,圆心在O点， 形成一个斜面，泄水很快，而且水流的更远。如图 N,O、D为竖直直径上的三点，O、M,B、C四点在 甲所示为古代马车示意图，车盖呈伞状，支撑轴位 同一水平而上，在V点正下方接近N点处固定一 个非常小的光滑水平支架，支架上放置着一个可 于竖直方向，车盖底为水平圆面。过支撑轴的截 面图可简化为如图乙所示的等腰三角形，车盖底 视为质点的物块b,传送带以4√2m/s沿顺时针 面半径恒为r,底角为0.0取不同的值时，自车盖 方向匀速转动，传送带BC长L=20十2m,现将 5 顶端A由静止下滑的水滴（可视为质点）沿斜面运 一个可视为质点的小球a在M点的正上方由静止 动的时间不同。已知重力加速度为g,不计水滴与 释放，小球a进人圆轨道运动，已知小球a的质量 伞面间的摩擦力和空气阻力 m1=0.2kg,物块b的质量m2=0.4kg,重力加速 (1)求底角日为多大时，水滴下滑的时间最短，并 度g=10m/s,不计空气阻力。 求出最短时间： (1)若将物块b拿走，小球a从M点正上方某高度 (2)在1)问条件下，在车盖底面下方受的水平面 处由静止释放后恰好能从圆轨道最高点N水平飞 内有一长为r的水平横梁（可看成细杆），横梁位 出，且击中传送带上的B点，求OB的距离L。: 于支撑轴正前方，其俯视图如图丙所示，横梁的垂 (2)若物块b放在支架上，小球a从M点正上方距 直平分线过支撑轴。现保持车辆静止，大量水滴 离M点0.18m处由静止释放，则小球a能不能 沿车盖顶端由静止向各方向滑下，整个横梁恰好 与物块b相碰？若能，求碰后两者的速度大小：若 不被淋湿，求水平面内横梁中点到支撑轴的距 不能，求小球a与圆轨道脱离的位置与圆心O的 离d。 高度差： (3)若物块b放在支架上，OB间的距离为L,调整 小球a从M点正上方释放的高度，使小球a与物 块b发生弹性碰撞后，小球a能沿圆轨道返回，物 支撑抽 块b做平抛运动后落在传送带上，且物块b落在传 送带上瞬间竖直分速度全部损失，只保留水平分 速度，物块b与传送带间的动摩擦因数：=0.5。 当物块b落在传送带上的点与B点间的距离最近 时，物块b从N点运动到C点的时间为多少？ 物理（新教材）第48页（共66页）】物理(新教材) 参考答案及解析 (2分) 由运动学公式一v-2ar 竖直方向根据受力平衡可得2Fcoso-mg (1分) 解得F-0.03N 可得x-96m<l (1分) (一) 此过程中传送带位移x=o*。= (2)G、d两点间的运动可以视为两段平抛运动,利用 0 平抛知识可知,水平方向有-vl (1分) (1分) 11.2m 故有Q-mg(x-t)-8] (1分) 竖直方向有v.二gf (1分) 整个过程系统因摩擦增加的内能为Q-Q十Q+Q d点速度满足--tan53* -3051 v (2分) (1分) 分组练(3) 曲线运动A组 (1分) 2(2