某戶外大型闖關(guān)游戲“渡河”環(huán)節(jié)中，選手從高臺(tái)俯沖而下，為了解決速度過(guò)快帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了如圖所示的減速裝置。浮于河面的B板緊靠緩沖裝置A板，B的左側(cè)放置一物體C。選手通過(guò)高臺(tái)光滑曲面下滑，經(jīng)過(guò)A后滑上B。已知A、B的質(zhì)量均為M0=48kg,C的質(zhì)量為M=12kg。A、B的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=3m,人與A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3。B在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被鎖定。不計(jì)水流速度，選手和物體C均可看作質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2，則：
（1）為了防止A滑動(dòng)而出現(xiàn)意外，選手及裝備的質(zhì)量最大不超過(guò)多少？
（2）若選手及裝備的質(zhì)量為60kg,從h=3.3m的高臺(tái)由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)A后與C發(fā)生碰撞后一起運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)間極短可忽略，求在此碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能？
（3）在第（2）問(wèn)前提下，人與C碰撞后經(jīng)0.5s恰好與平板B速度相同，要使選手能夠到達(dá)河岸，河岸的最大寬度d為多少？
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律在板塊模型中的應(yīng)用；常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/11/4 9:0:1組卷：421引用：4難度：0.4
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1．如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=2kg的小車右端鎖定在墻面上，小車左邊部分為半徑R=0.5m的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道末端平滑連接一水平粗糙面，粗糙面右端是一彈性擋板，擋板左側(cè)有少許觸發(fā)式炸藥。有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從小車左側(cè)圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放。恰好能碰到炸藥，炸藥爆炸瞬間釋放的能量有E=72J轉(zhuǎn)化為小物塊的動(dòng)能（炸藥爆炸后瞬間小物塊速度沿水平方向），同時(shí)解除墻面對(duì)小車的鎖定。（重力加速度g取10m/s2）
（1）求小物塊第一次滑到圓弧軌道末端時(shí)軌道對(duì)小物塊的支持力FN的大??；
（2）若A點(diǎn)上方空間存在豎直向下的風(fēng)（對(duì)小車沒(méi)有作用力），風(fēng)對(duì)小物塊的作用力方向僅沿豎直方向向下（與小物塊相互作用的過(guò)程不產(chǎn)生熱量），其大小與距A點(diǎn)所在的水平面的高度成正比，比例系數(shù)為k=5N/m。求小物塊相對(duì)于A點(diǎn)能上升的最大高度h；
（3）在（2）的條件下，通過(guò)分析判斷小物塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能幾次從A點(diǎn)飛離小車，并求小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能達(dá)到的最大速度vm。（結(jié)果可用根號(hào)表示）發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：64引用：3難度：0.2 -
2．如圖所示，木板A質(zhì)量mA=1kg,足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB=4kg,質(zhì)量為mC=2kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦．現(xiàn)使A以v0=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s速度彈回．求：
（1）B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大小．
（2）C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：13引用：6難度：0.3 -
3．圖為某個(gè)有獎(jiǎng)挑戰(zhàn)項(xiàng)目的示意圖，挑戰(zhàn)者壓縮彈簧將質(zhì)量m0=0.3kg的彈丸從筒口A斜向上彈出后，彈丸水平擊中平臺(tái)邊緣B處質(zhì)量m1=0.3kg的滑塊或質(zhì)量m2=0.2kg的“L形”薄板，只要薄板能撞上P處的玩具小熊就算挑戰(zhàn)成功。已知彈丸拋射角θ=53°，B與A的高度差
，B與P處的小熊相距s=2.2m,薄板長(zhǎng)度L=0.9m,最初滑塊在薄板的最左端；滑塊與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，薄板與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力；薄板厚度不計(jì)，彈丸和滑塊都視為質(zhì)點(diǎn)，所有碰撞過(guò)程的時(shí)間和外力影響均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。h=209m
（1）求A、B間的水平距離x；
（2）若彈丸與薄板發(fā)生完全非彈性碰撞，試通過(guò)計(jì)算判定挑戰(zhàn)會(huì)不會(huì)成功；
（3）若彈丸與滑塊發(fā)生完全彈性碰撞，且之后可能的碰撞也為完全彈性碰撞，試通過(guò)計(jì)算判定挑戰(zhàn)會(huì)不會(huì)成功。發(fā)布：2024/12/29 15:30:2組卷：328引用：4難度：0.1
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