发布时间 : 星期日 文章福建省南安第一中学2020届高三物理上学期第二次月考试题[含答案]更新完毕开始阅读8557932afbb069dc5022aaea998fcc22bdd14358
17.（12分）如图所示，光滑的轨道ABO的AB部分与水平部分BO相切，轨道右侧是一个半径为R的四分之一的圆弧轨道，O点为圆心，C为圆弧上的一点，OC与水平方向的夹角为37。现将一质量为m的小球从轨道AB上某点静止释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。
(1)若小球恰能击中C点，求刚释放小球的位置距离BO平面的高度 (2)改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。
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2019-2020学年上学期高三年第二阶段考试试卷答案
1. C 2. B 3. D 4. A 5. A 6. D 7. C 8. B 9. AC 10. AC 11. BD 12. AB
2dd2kd13. (1)；，bd 2 （2）0.6725（3）3h（4）?t02h?t02?2v214. 解析：(1)小球乙恰好能通过B点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律得m2g?m2 R??5m/s 解得v2小球乙从A运动到B的过程中机械能守恒：解得v2?5m/s
当两球之间的锁定突然解除后，系统的动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
112?2m2v2?m2g?2R?m2v222
(m1?m2)v0?m1v1?m2v2 代入数据解得v1??4m/s，
即两小球分离时小球甲的速度大小为4 m/s，方向水平向左。 (2)取向右为正方向，对小球乙，由动量定理得I?m2v2?m2v2??(?5?1)kg.m/s， 5即小球乙由A到B的过程中合力的冲量大小为(
5+1) kg·m/s，方向水平向左。 515. 解：（1）在B点,因小物块恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,所以速度的方向与水平方向之间的夹角为??370，有：v?v0?5m/s 与水平方向夹角370 cos?（2）小物体在C点的速度vC?6m/s，在C点,支持力与重力的合力提供向心力,设轨道对小
2vC物体的支持力为N，有：N?mg?m
R - 10 -
代入数据解得：N?22N
根据牛顿第三定律，小物块对C点的压力大小为22N （3）小物块不滑出木板，最终两者达到共速v1，历时t 对小物块有：??1mgt?mv1?mvC
??1mgs1?1212mv1?mvC 22对木板有：[?1mg??2(M?m)g]t?Mv1
[?1mg??2(M?m)g]s1?1Mv12 2木板的最短长度L与两者之间的位移关系有：L?s1?s2 联立解得：L?3m
16. 解：（1）小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小球从A点沿切线方向进入,则此时速度方向与竖直方向的夹角为
,即加速度方向与竖直方向的夹角为450，则
tan450?mg qEmg q2L
解得：E?(2)根据几何关系可知,圆弧的半径r?从P到B点的过程中,根据动能定理得：mg(2L?2vB在B点,根据牛顿第二定律得：N?mg?m
r2L)?qEL?12mvB 2联立解得：N?3(2?1)mg，方向向上
由牛顿第三定律可知,小球运动到B点时对管的压力的方向向下 (3)从P到A的过程中,根据动能定理得：mgL?qEL?解得：vA?4gL
小球从C点抛出后做匀变速曲线运动,抛出时的速度vC?vA?4gL，与x轴负方向成450，沿x轴负方向做匀加速运动，初速度为vCx?
12mvA 22gL，加速度ax?g，沿y轴正方向做匀减速
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运动，初速度为vCy?2gL，加速度ay??g。
从C点运动到落回x轴时间为： t?2?0?vCy2La?2yg 沿x轴的位移为：x?v1Cxt?2at2x?8L 则小球从C点飞出后落在x轴上的坐标为x??L?8L??7L
17. 解：（1）设小球经过O点的速度为v0，由小球从O点到C点做平抛运动 ，可得：Rcos370?v0t （1分）
Rsin370?12gt2（1分） 解得：v80?15gR（1分） 从释放位置到O点过程有：mgh?12mv20（1分） 得释放小球的位置距离BO平面的高度：h?415R（1分）
（2）设小球落地点与O点的连线与水平方向的夹角为?，小球做平抛运动，则:
Rcos??v0t（1分）
Rsin??12gt2（1分） 从O点到C点的过程有：
mgRsin??E12k?2mv0（2分） 解得：E31k?mgR(4sin??4sin?)（1分）
当sin??33时，小球落到圆弧轨道时的动能最小， 最小值为Ek?32mgR（2分） - 12 -