2022届新高考模拟04物理答案

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17.【解析】(1)滑块从释放到滑至B点过程中由动能定理可得E-pmg·5R=nmn(1分解得v=√7gR(1分在B点合外力提供向心力,F-mg=m(1分联立解得F=8mg,根据牛顿第三定律可得滑块对地面的压力为8mg,方向竖直向下(1分)(2)滑块从B点到P点的运动机械能守恒,mm十2mg(1分)解得v=√3gR滑块穿过P孔后再回到平台所用时间t=2=要想实现上述过程,必须满足ot=(2n+1)r(n=01,2,3…)(1分)解得-V,,(n=0,1,2,3…)(1分)(3)滑块第一次回到B点时的速度大小仍为vB,方向水平向左若能第二次到达B点,设速度为v,则此过程由一mg·5R×2=2m团=号m解得v(1分)点冲上圆弧轨道至最高点的过程中,由机械能夺恒定律可得↓m=mgh,解得h=3<2B,所以滑块不会再碰到转盘(2分)滑块再次回到B点的速度仍为v1,接下来的过程中由动能定理可得pmgx=0-mv,解得x=7.5R(1分)所以滑块最终停下来的位置距A点的距离为2.5R(1分)

15【解析】(1)设A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小为v,B球的质量为m,则根据机械能守恒定律有2mgR-mgR=2×2m过+方mt(2分)甲可知,A球的速度v与B球速度vB的关系为Ug=U=UCOs 45(1分)联立解得v=2(2分)(2)当A球的速度为零时,A球沿圆柱内表面运动的位移最大,设为x,如图乙所示,由几何关系可知A球下降的高度h(1分)92R9根据机械能守恒定律有2mgh-mgx=0(2分)解得x=3R(2分)