摘要:
**基本信息**
高三物理开学试卷,覆盖牛顿定律、运动学、力学实验及综合应用,注重物理观念理解与科学思维训练,适配开学学情检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|牛顿定律、匀变速运动、传送带模型|第1题辨析惯性系与牛顿定律关系,强化物理观念|
|多选|3/15|抽屉力学、单摆斜面运动、圆柱滑块|第9题结合斜面粗糙程度分析摆线方向,考查科学推理|
|实验题|2/16|平抛运动、加速度与合外力关系|第12题通过槽码移动设计实验,体现科学探究|
|计算题|3/41|滑雪运动、圆周运动、多体碰撞|第15题整合滑块、木板、碰撞多过程,突出模型建构|
内容正文:
高三物理
命题人:邹学枫审题人:卢妙言曾艺命题研究中心
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分
100分。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目要求的)
1.经典力学的基石主要是由牛顿三大运动和万有引力定律构成,它们共同
描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确
的是
细
A.牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
B.牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
如
C.牛顿第二定律可以写成F=kma,其中的数值在任何情况下均为1
吧
D.作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
崽
2.一物体做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,A
B
长
B为AC的中点,已知物体在AB段的平均速度为V1,在BC段的平均速
度为2,物体在A点速度为vA,在C点速度为vC,则下列说法正确的是
敬
A.物体在B点的速度为A十c
2
部
B.物体通过AB段和BC段所用时间之比为
常
阳
2
C.物体在AC段的平均速度为
2w12
1十2
D.U可能等于2
3.如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率=4m/s沿顺时针方向转动,
传送带的倾角为0。一煤块以大小6=12m/s的初速度从传送带的底部
冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图
部
像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度
大小g=10m/s2。下列说法正确的是
a/(m·s
甲
物理试卷(27Q)
第1页(共8页)
A.煤块运动到传送带顶端所用的时间为4s
B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C.倾角0的正切值tan0=√3
D.煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为4
4.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑支架,一质量为m的小球穿在支
架的竖直杆上,一轻弹簧的一端与小球相连接,另一端固定在支架斜杆
的A点。初始时刻小球静止在B点,现给小球施加竖直向上的作用力
F使小球缓慢上升,直到小球到达与A点等高的C点,此时弹簧恰好恢
复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中(弹簧在弹性限度内)
A.F先变大再变小
B.F一直变大
C.杆对球的弹力先变大后变小
D.小球可能受三个力作用
5.如图所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体在恒力F
(大小、方向均未知)的作用下沿斜劈表面向下运动,重
力做的功与克服力F做的功相等。则下列判断中正确的是
A.物体可能加速下滑
B.物体可能受三个力作用,且合力为零
C,斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D.撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力
6.如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量
LLLILLLL
相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱
顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间
A.弹簧的弹力突然减为零
000000000000
B.P与箱顶的作用力仍然为零
0
C.P的加速度小于Q的加速度
D.Q对箱底的压力减为原来的一半
物理试卷(27Q)第2页(共8页)
7.杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持
续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上
抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25m,且演员手中有一半时
间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,
g取10m/s2)
A吉5
Bs
C.s
0
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选
项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分
有选错的得0分)
8.质量为M的抽屉通过两条平行滑轨水平安装到柜体内部,其与柜体的
其他部位无接触,正视图如图(a)所示。抽屉内部放置质量为m的小物
块,侧视图如图(b)所示,小物块与抽屉内表面的动摩擦因数为。抽屉
运动时,每条滑轨给抽屉的阻力大小恒为f,方向与滑轨平行且水平,物
块与抽屉之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加
速度为g。给抽屉拉手施加水平拉力F,将其沿滑轨方向拉出,在此过
程中抽屉与柜体无碰撞,下列说法正确的是
柜体
拉手
滑勃
抽展
柜体
一拉手
物块
滑轨
抽屉
图(a)
图b)
A.要能拉动抽屉,拉力F必须大于u(m十M)g+2f
B.要能拉动抽屉,拉力F必须大于2f
C.为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过umg+2f
D.为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过μ(m十M)g
+2f
9.一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图
中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说
法正确的是
②
3
0
物理试卷(27Q)第3页(共8页)
A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B.如果斜面粗糙且u=tanO,摆线将与虚线①重合
C.如果斜面粗糙且u>tan0,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D.如果斜面粗糙且μ<tan0,摆线将位于②③之间
10.如图所示,内半径R=5的空心圆柱体固定在水平地面上,一小滑块紧
贴内壁从O点以vo=10m/s的初速度沿切向水平滑入,旋转一周经过
O,点。取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
俯视图
A.若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块对圆柱体的压力大小逐渐增大
B.若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块在O点时速度方向与竖直方向
的夹角为45°
C.若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速
度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
u
a红-R√02+
D.若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速
度为ux,竖直方向为v,则小滑块在水平面内加速度大小为a=
RVv2+v
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11.(8分)某同学利用一实验装置来研究平抛运动的特点。
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是
(多选)
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度小、体积大的钢球
C.实验时,应让小球每次都从斜槽上同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
物理试卷(27Q)第4页(共8页)
(2)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确
的是
并斗¥·年
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为
坐标原点,各点的位置坐标如图所示,g=10/s2,小球平抛的初速
度大小=
m/s(结果保留两位有效数字);小球抛出点
的位置坐标是
x/cm
v y/cm
12.(8分)某小组设计了如图所示装置来验证加速度α与物体所受合外力
F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过定滑轮的轻绳连接,
在B的一边放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静
止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物
A在标记C处,现将重物B上面的一个槽码移到重物A上面。
L
标尺
槽码
(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时
间t,则重物A到达标记D的速度为v=
;这个过程中
重物A的加速度大小a=
;(用h和t表示)
(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A
上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变,重复(1)》
实验多次,测得多个A由标记C运动到D的时间t,已知当地重力
加速度为g,以t2为纵轴,以
(填“”“”或“是为横轴,
2
如果图像是斜率等于
且过原点的直线,则可以得出当物体
质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
物理试卷(27Q)第5页(共8页)
13.(10分)滑雪是冬奥会的比赛项目之一。
甲
如图所示,滑雪轨道是由倾角为30°的足
B
够长的斜轨道和水平轨道组成,两轨道
平滑连接。t=0时,相距10m的甲、乙两运动员分别在A、B两点均以
=10m/s的速度向左滑行,随后两运动员相继滑上斜轨道,忽略一
切阻力影响,整个过程运动员不施加动力,取g=10m/s2。求:
(1)乙运动员刚要滑上斜轨道时,甲运动员在斜轨道上运动的位移大小
以及此时的速度大小;
(2)甲运动员滑上斜轨道后,经过多长时间两运动员相遇?
物理试卷(27Q)第6页(共8页)
14.(15分)如图1所示,某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,
绳的另一端系有质量为m=0.2kg的小球(可视为质点),甩动手腕,使
球运动起来,最终在水平面内做匀速圆周运动。手与球之间的绳长为
=0.5m,重力加速度为g=10m/s2,忽略空气阻力,握绳的手距地面
的距离足够高。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
h=1.6m
777777777777777m
图1
图2
图3
(1)当绳与竖直方向的夹角为0=37°,求小球运动的周期;
(2)若手与球之间的绳长1=0.5m不变,握绳的手不动,将小球竖直提
至最高点,此时绳刚好伸直且无张力,然后将球以水平速度=
1m/s抛出,如图2所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t;
(3)若轻绳能承受的最大拉力为Tm=12N,握绳的手离地面高度为h=
1.6m。如图3所示,改变绳长使小球在竖直平面内做圆周运动且
小球运动到最低点时绳子刚好拉断,若要使小球抛出的水平距离最
大,求最大水平距离为多少?
物理试卷(27Q)第7页(共8页)
15.(16分)如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角0=
37)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为与的木板B静置于MO上,
滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可
伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与
轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为L。已知A的质量为
0.5m,B、C、D的质量均为m,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及
D与ON之间动摩擦因数均为μ,B与MO间动摩擦因数为u',C与
ON间无摩擦。t=0时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到
达O点即刻被锁定,滑块A到达O点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,
C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。
不计空气阻力,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
sin37°=0.6。
见逾C
GD
0
(1)求以的值;
(2)求口的取值范围;
(3)若'=0,且斜面NO的长度为27L。
(ⅰ)求C第一次碰D前瞬间的速度大小;
(ⅱ)求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数;以及D从开始运动
到最后一次碰撞的总时间。
物理试卷(27Q)第8页(共8页)
高三物理一参考答案
一、二选择题(1~7每小题4分。8~10每小题5分,选对但不全得3分)
1.A 2.C 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.BD 9.AC 10.BD
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11.(8分)(1)CD (2)C (3)1.0 (每空分)
12.(8分)(1) (2) (每空分)
13.(10分)【解析】(1) 设甲运动员滑上斜轨道后经过时间乙运动员再滑上斜轨道,则有 (1分)
甲运动员滑上斜轨道后加速度大小为 (1分)
设此时甲运动员向上运动的位移为,则 (2分)
此时甲运动员的速度 (2分)
(2)乙运动员滑上斜轨道时,加速度与甲运动员的加速度相同,以甲运动员为参考系,乙运动员相对于甲运动员以 (1分)
做匀速运动,设再经过时间他们相遇,有 (1分)
则相遇时间 (2分)
14.(15分)【解析】(1)对小球分析可知 (2分)
解得 (2分)
(2)小球抛出后做平抛运动,设经过时间绳再次伸直,此过程中小球的水平位移 (1分)
竖直下落高度 (1分)
当绳再次伸直时,小球与手的距离为,根据几何关系有 (2分)
代入数据解得 (1分)
(3)小球在最低点绳子刚好断裂时,则对小球 (2分)
断裂后小球做平抛运动,则, (2分)
解得
当时有最大值 (2分)
15.(16分)【解析】(1)滑块D恰能静止在倾角的斜面ON上,重力沿斜面方向分力与最大静摩擦力平衡,有
(2分)
解得 (1分)
(2)A与B之间的动摩擦因数也为,释放C后,AB一起向右运动。
对AB整体,要满足 (1分)
解得 (1分)
AB恰好相对滑动时,对B受力分析可得 (1分)
要求AB一起运动不相对滑动,对ABC整体有 (1分)
解得,综上 (1分)
(3)(ⅰ)运动分两阶段:
第一阶段,AB一起运动,位移,时,分别对C和AB整体,由牛顿第二定律得
,,联立解得 ,
由速度位移公式,解得 (1分)
第二阶段,B锁定,A在B上滑行,位移,A受绳拉力和向左的滑动摩擦力,分别对A和C,由牛顿第二定律得,,联立解得,由速度位移公式
解得 (2分)
(ⅱ)C在ON上,匀加速下滑,由牛顿第二定律得
解得,第一次碰撞后,D以速度做匀速直线运动,C做加速度为的匀加速直线运动,直到第二次碰撞。设第一、二次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第二次碰前C速度以及第二次碰后D速度为,则,
解得,x1=vt1,v2=2v (1分)
设第二、三次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第三次碰前C速度以及第三次碰后D速度为,则,
解得,x2=2vt1,v3=3v (1分)
归纳规律:设第、次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第次碰前C速度以及第次碰后D速度为,则,,
故CD第1次碰后至第次碰前走的总位移,
(1分)
解得kmax=5,即有5个时间间隔,最多碰撞6次 (1分)
D从开始运动到最后一次碰撞的总时间为 (1分)
碰撞过程的图如下图所示
学科网(北京)股份有限公司
$
高三物理一
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力定律构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是
A.牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
B.牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
C.牛顿第二定律可以写成F=kma,其中k的数值在任何情况下均为1
D.作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
2.一物体做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,B为AC的中点,已知物体在AB段的平均速度为,在BC段的平均速度为,物体在A点速度为,在C点速度为,则下列说法正确的是
A.物体在B点的速度为
B.物体通过AB段和BC段所用时间之比为
C.物体在AC段的平均速度为
D.可能等于
3.如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度大小。下列说法正确的是
A.煤块运动到传送带顶端所用的时间为4 s
B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C.倾角θ的正切值
D.煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为4 m
4.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑支架,一质量为m的小球穿在支架的竖直杆上,一轻弹簧的一端与小球相连接,另一端固定在支架斜杆的A点。初始时刻小球静止在B点,现给小球施加竖直向上的作用力F使小球缓慢上升,直到小球到达与A点等高的C点,此时弹簧恰好恢复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中(弹簧在弹性限度内)
A.F先变大再变小 B.F一直变大
C.杆对球的弹力先变大后变小 D.小球可能受三个力作用
5.如图所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体在恒力F(大小、方向均未知)的作用下沿斜劈表面向下运动,重力做的功与克服力F做的功相等。则下列判断中正确的是
A.物体可能加速下滑
B.物体可能受三个力作用,且合力为零
C.斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D.撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力
6.如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间
A.弹簧的弹力突然减为零 B.P与箱顶的作用力仍然为零
C.P的加速度小于Q的加速度 D.Q对箱底的压力减为原来的一半
7.杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25 m,且演员手中有一半时间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,g取10 m/s2)
A. B.
C. D.
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.质量为M的抽屉通过两条平行滑轨水平安装到柜体内部,其与柜体的其他部位无接触,正视图如图(a)所示。抽屉内部放置质量为m的小物块,侧视图如图(b)所示,小物块与抽屉内表面的动摩擦因数为μ。抽屉运动时,每条滑轨给抽屉的阻力大小恒为f,方向与滑轨平行且水平,物块与抽屉之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度为g。给抽屉拉手施加水平拉力F,将其沿滑轨方向拉出,在此过程中抽屉与柜体无碰撞,下列说法正确的是
A.要能拉动抽屉,拉力F必须大于
B.要能拉动抽屉,拉力F必须大于
C.为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
D.为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
9.一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说法正确的是
A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B.如果斜面粗糙且,摆线将与虚线①重合
C.如果斜面粗糙且,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D.如果斜面粗糙且,摆线将位于②③之间
10.如图所示,内半径的空心圆柱体固定在水平地面上,一小滑块紧贴内壁从O点以的初速度沿切向水平滑入,旋转一周经过点。取重力加速度,下列说法正确的是
A.若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块对圆柱体的压力大小逐渐增大
B.若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块在点时速度方向与竖直方向的夹角为
C.若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
D.若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11.(8分)某同学利用一实验装置来研究平抛运动的特点。
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是___________。(多选)
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度小、体积大的钢球
C.实验时,应让小球每次都从斜槽上同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
(2)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是___________。
A. B. C. D.
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示,;小球平抛的初速度大小:___________m/s(结果保留两位有效数字);小球抛出点的位置坐标是___________。
12.(8分)某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过定滑轮的轻绳连接,在B的一边放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物A在标记C处,现将重物B上面的一个槽码移到重物A上面。
(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t,则重物A到达标记D的速度为___________;这个过程中重物A的加速度大小___________;(用h和t表示)
(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变,重复(1)实验多次,测得多个A由标记C运动到D的时间t,已知当地重力加速度为g,以为纵轴,以___________(填“n”“”或“”)为横轴,如果图像是斜率等于___________且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
13.(10分)滑雪是冬奥会的比赛项目之一、如图所示,滑雪轨道是由倾角为的足够长的斜轨道和水平轨道组成,两轨道平滑连接。时,相距10 m的甲、乙两运动员分别在A、B两点均以的速度向左滑行,随后两运动员相继滑上斜轨道,忽略一切阻力影响,整个过程运动员不施加动力,取 。求:
(1)乙运动员刚要滑上斜轨道时,甲运动员在斜轨道上运动的位移大小以及此时的速度大小;
(2)甲运动员滑上斜轨道后,经过多长时间两运动员相遇?
14.(15分)如图1所示,某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为的小球(可视为质点),甩动手腕,使球运动起来,最终在水平面内做匀速圆周运动。手与球之间的绳长为,重力加速度为,忽略空气阻力,握绳的手距地面的距离足够高。(,)
(1) 当绳与竖直方向的夹角为,求小球运动的周期;
(2) 若手与球之间的绳长不变,握绳的手不动,将小球竖直提至最高点,此时绳刚好伸直且无张力,然后将球以水平速度抛出,如图2所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间;
(3) 若轻绳能承受的最大拉力为,握绳的手离地面高度为。如图3所示,改变绳长使小球在竖直平面内做圆周运动且小球运动到最低点时绳子刚好拉断,若要使小球抛出的水平距离最大,求最大水平距离为多少?
15.(16分)如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为的木板B静置于MO上,滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为L。已知A的质量为0.5m,B、C、D的质量均为m,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及D与ON之间动摩擦因数均为,B与MO间动摩擦因数为,C与ON间无摩擦。t=0时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到达O点即刻被锁定,滑块A到达0点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。不计空气阻力,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。
(1)求的值;
(2)求的取值范围;
(3)若,且斜面NO的长度为27L。
(i)求C第一次碰D前瞬间的速度大小;
(ii)求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数;以及D从开始运动到最后一次碰撞的总时间。
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