江西省2024年高考模拟考试(2024.5)答案(物理)

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19.(11分)如图所示,AB为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×10Vm,方向竖直向上的匀强电场,有一质量=1kg,带电量=+1.4x10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点=0.85m处由静止开始自由下落(不计空气阻力)H经圆弧轨道AB和水直线轨道BC从C点抛出,己知BC段是长L=2m、与物体间动摩擦因数为0.2AO的粗糙绝缘水面,CD段为倾角=53°且离地面DE高h=0.8m的斜面。(取g=10m/s2)C(1)求A、B两点的电势差UAB:h(2)求物体从C处射出后,C点至落点的水位移。(己知sin53°=0.8,c0s53=0.6,不考虑物体反弹以第19题图后的情况)》(3)若H可调,求H至少需要多大才能使滑块沿圆弧从A运动到B。20.(12分)如图所示是一弹射游戏装置,弹射轨道由水轨道OA、半圆轨道AB和BC、水轨道CD滑连接而成,其中轨道AB的半径为r,圆心为O1,轨道BC的半径为2r,圆心为A,轨道CD离地高度为3r,长度为4r。一轻质弹簧套在轨道OA上,左端固定在O点,弹簧处于自然伸长状态时其右端恰好在A点,整个轨道固定在竖直面内(固定装置未画出)。在水地面上的E、F两点分别竖直固定两块相同的弹性挡板,两板行正对、相距2r,左侧挡板的上端紧靠D点。现将一个质量为m的小球(可视为质点)穿在轨道上,开始时小球处于A点(与弹簧右端接触而不拴连),用力把小球从A点推到P点,然后由静止释放,小球沿轨道运动后最终从D点离开。已知弹簧始终在弹性限度内,小球与轨道CD间的动摩擦因数为0.9,其余轨道摩擦均忽略不计,不考虑空气阻力和小球落到地面时的反弹,重力加速度为g。(1)当弹簧的弹性势能E=3mgr,小球刚到达C点时对轨道的压力;(2)求小球从D点离开轨道时的最小速度:B(3)改变弹簧的压缩量且弹性势能最大值Epm=12mgr,请通过计算说明从D点抛出的小球能否与挡板无碰撞A恰好落在F点?若能,请求出释放小球时的弹性势能2r1大小:若不能,假设小球和挡板发生若干次碰撞后恰好落在F点,且小球与挡板碰撞时类似于光的反射,311试推导出释放小球时弹簧具有的弹性势能E与小球2r和挡板碰撞次数n之间的函数关系。E第20题图高一物理5月四校联考试题卷第8页共8页
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