分组练(4)曲线运动B组-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理专项分组练(湖南专版)

物理(XD) UBy=vB sin 0 (1分) 铁球在水平方向的位移x=t=1.2m (2分) 解得时间t=0.3s (2分) 铁球竖直速度，'=v一gt (1分) 解得U'=0 (1分) 则铁球与挡板碰撞时恰好运动到最高点，竖直方向的 速度为零，则铁球与挡板碰撞时的速度大小v=,= 4 m/s (1分) 分组练(4)曲线运动B组 1.【解析】(1)设装置静止时，轻杆a、c中的弹力分别为 F1、T,小球M受力平衡，有 F1cos37°+T1cos37°=mg (2分) F1sin37°=T1sin37 (2分) 解得F=T=名m8 (1分) (2)装置静止时，圆环P受到弹簧的弹力F1=k· (2Lcos37°-号L)=0.26L,方向竖直向上 (2分) 圆环P受力平衡，有 Fm=mg+2T cos 37 (2分) 解得k=10mg L (1分) (3)设轻杆与竖直方向的夹角均变为53°时，轻杆a、c 中的弹力分别为F2、T2,圆环P受到的弹力F2= k:(号L-2Lcas53)=2mg方向竖直向下2分》 圆环P受力平衡，有 2T2cos53°=mg十F2 (2分) 解得T,=5m竖 (1分) 2 对小球M有 F2c0s53°=T2c0s53°+mg (2分) F2sin53°+T2sin53°=mna'Lsin53° (2分) 20g 解得ω=√3L (1分) 2.【解析】(1)小球到达A点时，轨道对小球的压力等于 小球重力的一半，由牛顿第二定律有号mg=m爱 (1分) 设C、B两点的高度差为h,则小球从C点到A点，由 动能定理有mgh一2R)=方m (1分) 解得n=Y巫，h=迟 2 4 (2分) (2)设小球从A点到D点的运动时间为t,由平抛运 1 动的规律有x=wnt,y=交g (2分) 由几何关系有R-y=tan9 (1分) 小球在D点时的速度正好与斜面垂直，有=tanB gt (1分) 解得tan= 2=Wg (2分) ·2 参考答案及解析 (3)由机械能守恒定律得小球在E、A两点的速度大 小相等，则有== V6gR (1分) 2 小球在E点时重力的瞬时功率P=mngvesin0(1分) 由数学知识可得sin9=√西 5 (1分) 解得P=3mg√10gR (1分) 10 3.【解析】(1)水滴沿车盖下滑过程中有 mgsin =ma (1分) 1 cos 02ai (1分) 联立解得4=2√gsin20 (1分) 又0<<受，则当=平时水滴下滑的时间最短 (1分) 解得tan=2√g (1分) (2)因为日=灭，所以水滴沿车盖下落的过程有 1 mgr=2 mv (1分) 水滴离开车盖后做斜下抛运动，有水平和竖直两个分 速度 = (1分) 竖直方向有 h=o:十3gi (1分) 水平方向有 x=vty (1分) 由几何关系可知 (x+)=d+()” (1分) 妖立期得d乐， (2分) 分组练(5)动量与能量A组 1,【解析】(1)设小球A运动到最低点与物块B碰撞前 的速度大小为0，根据动能定理可得 mgh=之m (1分) 解得o=4m/s (1分) 设碰撞后小球A的速度大小为 ,h1 由动能定理可得mg·16=2m (1分) 解得1=1m/s (1分) 由于小球A与物块B发生正碰，碰撞时间极短，内力 远大于外力，所以小球A和物块B组成的系统动量 守恒，设水平向右为正方向，根据动量守恒定律得 mvo =Mv-mv (1分) 解得碰撞后物块B的速度v2=1m/s (1分) 碰撞过程中小球A对物块B做的功W=号M=分组练(4)曲线运动B组 (限时50分钟) 1.(20分)一离心调速装置如图所示，四根轻杆a、b、2.(14分)如图所示，内壁光滑、半径为R的半圆轨 c、d与两小球M、N以及圆环P通过铰链连接，轻 道AB固定在竖直面内，AB为竖直直径，光滑的 杆长均为L,小球M、N与圆环P的质量均为m, 斜面CB与半圆轨道在B点平滑连接。现让质量 轻杆a、b上端通过铰链固定在竖直转轴上的O 为m的小球（可视为质点）从斜面上的C点由静止 点，套在转轴上的轻质弹簧连接在O点与圆环P 释放，小球经过B点进入半圆轨道，到达A点时 之间，弹簧原长为。装置静止时，轻杆与竖直 轨道对小球的压力等于小球重力的一半，离开A 点后小球落到斜面上的D点时速度正好与斜面垂 方向的夹角均为37°，绕转轴转动该装置并缓慢增 直，E点为斜面上与A点等高的点，重力加速度为 大转速，圆环P缓慢上升，使轻杆与竖直方向的夹 g,不计空气阻力，求： 角均变为53°，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切 (1)C、B两点的高度差； 摩擦和空气阻力，重力加速度为g,sin37°=0.6， (2)斜面CB倾角的正切值tan0以及小球从A点 c0s37°=0.8，求： 运动到D点的时间； (1)装置静止时，轻杆a对小球M的弹力大小： (3)小球在E点时重力的瞬时功率。 (2)弹簧的劲度系数： (3)轻杆与竖直方向的夹角均变为53°时，该装置 转动的角速度大小。 00 B 物理(XD)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 (1)求底角0为多大时，水滴下滑的时间最短，并 载：“轮人为盖”，“上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑， 求出最短时间； 则吐水，疾而雷远。”意思是车盖中央高而四周低， (2)在(1)向条件下，在车盖底面下方的水平面 形成一个斜面，泄水很快，而且水流的更远。如图 内有一长为x的水平横梁（可看成细杆），横梁位 甲所示为古代马车示意图，车盖呈伞状，支撑轴位 于竖直方向，车盖底为水平圆面。过支撑轴的截 于支撑轴正前方，其俯视图如图丙所示，横梁的垂 直平分线过支撑轴。现保持车辆静止，大量水滴 面图可简化为如图乙所示的等腰三角形，车盖底 沿车盖顶端由静止向各方向滑下，整个横梁恰好 面半径恒为r,底角为0.0取不同的值时，自车盖 不被淋湿，求水平面内横梁中点到支撑轴的距 顶端A由静止下滑的水滴（可视为质点）沿斜面运 离d。 动的时间不同。已知重力加速度为g,不计水滴与 横梁 伞面间的摩擦力和空气阻力。 支撑轴 丙 物理(XD)第48页（共66页）