[辽宁省]2024年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试试卷及答案答案(物理)

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15.(18分)(1)设滑块第一次到达圆轨道最高点的速度大小为1，根据动能定理mgLsin0-umgLcos0-mg x2R=-mv①在最高点，根据牛顿第二定律mg Fy =m②R根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小FN'=FN③解得Fy=45mg(2)设滑块第一次在CD段向上滑行的最大距离为L,根据动能定理有mig(L-L)sin 0-umg(L+L)cos=0⑤解得L=25R⑥(3)设滑块第2次到达圆轨道最高点的速度大小为2，根据动能定理有mgL sin 0-umgL cos0-mg x2R=mv22⑦21解得=6gR设滑块第1次在AB段向上滑行的最大距离为s1,根据动能定理mg(L-s)sin0-Lmg(L+s)cos=0⑧解得5,=5R⑨设滑块第3次到达圆轨道最高点的速度大小为，根据动能定理mgs,sing-umgs,cos0-mg x2R=⑩解得v=-2gR①所以滑块第3次进入圆形轨道无法达到最高点。假设其运动过程中不脱轨且上升的最大高度为h,根据动能定理mgs sine-umgs cose-ngh =0解得h=R所以滑块第3次进入圆形轨道运动过程中没有脱轨，之后仅在AB段与圆形轨道间来回