文档文本内容
专题07 动量
考点
三年考情(2023-2025)
命题趋势
考点1 动量和
动量定理
2025·甘肃卷·T14、2025·河北卷·T14、2024·广
东卷·T14、2024·福建卷·T7、2023·广东卷
·T10、2023·新课标卷·T19
考查热点:(1)动量定理的应用。
(2)动量守恒定律的应用。
(3)利用动量和能量观点解答五大
模型。
(4)力学三大观点的综合应用。
(5)动量在电磁感应现象中的应
用。
(6)验证动量守恒定律实验。
考点2 动量守
恒定律
2025·甘肃卷·T4、2025·江苏卷·T14、2024·广
东卷·T10、2024·江苏卷·T9、2024·江苏卷
·T14、2024·山东卷·T17、2024·河北卷·T15、
2024·湖南卷·T15、2023·广东卷·T15
考点01 动量和动量定理
1.(2025·甘肃·高考真题)如图1 所示,细杆两端固定,质量为m 的物块穿在细杆上。初始
时刻。物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化
如图2 所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为
g,θ=30°。
求:
(1)t=6s 时F 的大小,以及t 在0~6s 内F 的冲量大小。
(2)t 在0~6s 内,摩擦力f 随时间t 变化的关系式,并作出相应的f−t 图像。
(3)t=6s 时,物块的速度大小。
2.(2025·河北·高考真题)如图,一长为2m 的平台,距水平地面高度为1.8m。质量为0.
01kg 的小物块以3m/s 的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦
因数均为0.2。物块视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度g 取10m/s2。
(1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。
(2)若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m,物块从离开平台到弹起至最大高度
所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离
地面时水平速度的大小。
3.(2025·浙江·高考真题)有一离地面高度
、质量为
稳定竖直降落的沙尘颗
粒,在其降落过程中受到的阻力与速率v 成正比,比例系数
,重力加速度
,则它降落到地面的时间约为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·广东·高考真题)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时
间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方
向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角,其大小F 随时间t 的变化关系为F = F0-
kt(F ≠ 0,F0、k 均为大于0 的常量),无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人
机在0 到T 时间段内(T 是满足F > 0 的任一时刻),下列说法正确的有( )
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D.T 时刻受到空气作用力的大小为
5.(2025·四川·高考真题)如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为
d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(
)的金
属微粒,从两极板中央O 点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后
电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O 点时的动量大小。
6.(2024·北京·高考真题)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受
空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
7.(2024·广东·高考真题)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。
(1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定,其原理的简化模型如图甲所示。在水平路
面上刹车的过程中,敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a,同时
顶起敏感臂,使之处于水平状态,并卡住卷轴外齿轮,锁定安全带。此时敏感臂对敏感球
的压力大小为
,敏感球的质量为m,重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜
面倾角的正切值
。
(2)如图乙所示,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H
处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头
锤竖直方向作用力F 随时间t 的变化规律,可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量
,重力加速度大小取
。求:
①碰撞过程中F 的冲量大小和方向;
②碰撞结束后头锤上升的最大高度。
8.(2024·福建·高考真题)如图(a),水平地面上固定有一倾角为
的足够长光滑斜面,一
质量为
的滑块锁定在斜面上。
时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力
,
随时间的变化关系如图(b)所示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为
,
则滑块( )
A.在
内一直沿斜面向下运动
B.在
内所受合外力的总冲量大小为零
C.在
时动量大小是在
时的一半
D.在
内的位移大小比在
内的小
9.(2024·浙江·高考真题)如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成
角。
质量为m、电荷量为+q 的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B 的匀强
磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面,不计空气阻力。小球以初速度
沿细杆向上运
动至最高点,则该过程( )
A.合力冲量大小为mv0cosƟ
B.重力冲量大小为
C.洛伦兹力冲量大小为
D.若
,弹力冲量为零
10.(2023·广东·高考真题)某同学受电动窗帘的启发,设计了如图所示的简化模型.多个质
量均为
的滑块可在水平滑轨上滑动,忽略阻力.开窗帘过程中,电机对滑块1 施加一
个水平向右的恒力
,推动滑块1 以
的速度与静止的滑块2 碰撞,碰撞时间为
,碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为
.关于两滑块的碰撞过程,下列
说法正确的有( )
A.该过程动量守恒
B.滑块1 受到合外力的冲量大小为
C.滑块2 受到合外力的冲量大小为
D.滑块2 受到滑块1 的平均作用力大小为
11.(2023·江苏·高考真题)如图所示,滑雪道AB 由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道
倾角均为45°。平台BC 与缓冲坡CD 相连。若滑雪者从P 点由静止开始下滑,恰好到达B
点。滑雪者现从A 点由静止开始下滑,从B 点飞出。已知A、P 间的距离为d,滑雪者与
滑道间的动摩擦因数均为
,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求滑雪者运动到P 点的时间t;
(2)求滑雪者从B 点飞出的速度大小v;
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD 上,求平台BC 的最大长度L。
12.(2023·新课标卷·高考真题)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲
的N 极正对着乙的S 极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。
现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大
B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等
D.甲和乙的动量之和不为零
考点02 动量守恒定律
13.(2025·甘肃·高考真题)如图,小球A 从距离地面
处自由下落,
末恰好被小球B
从左侧水平击中,小球A 落地时的水平位移为
。两球质量相同,碰撞为完全弹性碰撞,
重力加速度g 取
,则碰撞前小球B 的速度大小v 为( )
A.
B.
C.
D.
14.(2025·江苏·高考真题)如图所示,在光滑水平面上,左右两列相同的小钢球沿同一直线
放置。每列有n 个。在两列钢球之间,一质量为m 的玻璃球以初速度
向右运动,与钢
球发生正碰。所有球之间的碰撞均视为弹性碰撞。
(1)若钢球质量为m,求最右侧的钢球最终运动的速度大小;
(2)若钢球质量为
,求玻璃球与右侧钢球发生第一次碰撞后,玻璃球的速度大小
;
(3)若钢球质量为
,求玻璃球经历
次碰撞后的动能
。
15.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)如图,有两个电性相同且质量分别为m、
的粒子A、
B,初始时刻相距
,粒子A 以速度
沿两粒子连线向速度为0 的粒子B 运动,此时A、
B 两粒子系统的电势能等于
。经时间
粒子B 到达P 点,此时两粒子速度相同,
同时开始给粒子B 施加一恒力,方向与速度方向相同。当粒子B 的速度为
时,粒子A
恰好运动至P 点且速度为0,A、B 粒子间距离恢复为
,这时撤去恒力。己知任意两带
电粒子系统的电势能与其距离成反比,忽略两粒子所受重力。求:(m、
、
、
均为
己知量)
(1)粒子B 到达P 点时的速度大小
;
(2)
时间内粒子B 的位移大小
;
(3)恒力作用的时间
。
16.(2025·山东·高考真题)如图所示,内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上,
P、Q 分别为轨道的两个端点且位于同一高度,P 处轨道的切线沿水平方向,Q 处轨道的
切线沿竖直方向。小物块a、b 用轻弹簧连接置于光滑水平面上,b 被锁定。一质量
的小球自Q 点正上方
处自由下落,无能量损失地滑入轨道,并从P 点
水平抛出,恰好击中a,与a 粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到
时,b 解除锁
定开始运动。已知a 的质量
,b 的质量
,方形物体的质量
,
重力加速度大小
,弹簧的劲度系数
,整个过程弹簧均在弹性限
度内,弹性势能表达式
(x 为弹簧的形变量),所有过程不计空气阻力。求:
(1)小球到达P 点时,小球及方形物体相对于地面的速度大小
、
;
(2)弹簧弹性势能最大时,b 的速度大小
及弹性势能的最大值
。
17.(2025·河南·高考真题)两小车P、Q 的质量分别为
和想
,将它们分别与小车N 沿
直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v 随时间t 的变化分别如图1 和图2 所示。小车N 的质
量为
,碰撞时间极短,则( )
A.
B.
C.
D.
18.(2025·海南·高考真题)足够长的传送带固定在竖直平面内,半径
,圆心角
的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工
件A 从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与B 碰成一整体,B 随后滑上传送带,已知
,
,A、B 可视为质点,AB 与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带
上运动的过程中,因摩擦生热
,忽略轨道及平台的摩擦,
(1)A 滑到圆弧最低点时受的支持力;
(2)A 与B 整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)传送带的速度大小。
19.(2025·浙江·高考真题)如图所示,光滑水平地面上放置完全相同的两长板A 和B,滑块
C(可视为质点)置于B 的右端,三者质量均为
。A 以
的速度向右运动,B 和C
一起以
的速度向左运动,A 和B 发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A 和B 的长度
均为0.75m,C 与A、B 间动摩擦因数均为0.5,则( )
A.碰撞瞬间C 相对地面静止
B.碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2s
C.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为
D.碰撞后到三者相对静止,C 相对长板滑动的距离为0.6m
20.(2024·天津·高考真题)如图所示,光滑半圆轨道直径沿竖直方向,最低点与水平面相切。
对静置于轨道最低点的小球A 施加水平向左的瞬时冲量I,A 沿轨道运动到最高点时,与
用轻绳悬挂的静止小球B 正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s,A、B 的质量分别为mA = 0.3
kg、mB = 0.1 kg,轨道半径和绳长均为R = 0.5 m,两球均视为质点,轻绳不可伸长,重
力加速度g 取10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)与B 碰前瞬间A 的速度大小;
(2)A、B 碰后瞬间轻绳的拉力大小。
21.(2024·甘肃·高考真题)如图,质量为2kg 的小球A(视为质点)在细绳
和OP 作用
下处于平衡状态,细绳
,与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg 的木
板B 静止在光滑水平面上,质量为2kg 的物块C 静止在B 的左端。剪断细绳
,小球A
开始运动。(重力加速度g 取
)
(1)求A 运动到最低点时细绳OP 所受的拉力。
(2)A 在最低点时,细绳OP 断裂。A 飞出后恰好与C 左侧碰撞(时间极短)、碰后A 竖
直下落,C 水平向右运动。求碰后C 的速度大小。
(3)A、C 碰后,C 相对B 滑行4m 后与B 共速。求C 和B 之间的动摩擦因数。
22.(2024·广西·高考真题)如图,在光滑平台上有两个相同的弹性小球M 和N。M 水平向
右运动,速度大小为v。M 与静置于平台边缘的N 发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒。
若不计空气阻力,则碰撞后,N 在( )
A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动
B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动
C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v
D.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v
23.(2024·河北·高考真题)如图,三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C(上表面均粗
糙)并排静止在光滑水平面上,尺寸不计的智能机器人静止于A 木板左端。已知三块木
板质量均为
A 木板长度为
,机器人质量为
,重力加速度g 取
,
忽略空气阻力。
(1)机器人从A 木板左端走到A 木板右端时,求A、B 木板间的水平距离。
(2)机器人走到A 木板右端相对木板静止后,以做功最少的方式从A 木板右端跳到B 木
板左端,求起跳过程机器人做的功,及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。
(3)若机器人以做功最少的方式跳到B 木板左端后立刻与B 木板相对静止,随即相对B
木板连续不停地3 次等间距跳到B 木板右端,此时B 木板恰好追上A 木板。求该时刻A、
C 两木板间距与B 木板长度的关系。
24.(2024·湖北·高考真题)如图所示,水平传送带以5m/s 的速度顺时针匀速转动,传送带
左右两端的距离为
。传送带右端的正上方有一悬点O,用长为
、不可伸长的
轻绳悬挂一质量为0.2kg 的小球,小球与传送带上表面平齐但不接触。在O 点右侧的P 点
固定一钉子,P 点与O 点等高。将质量为0.1kg 的小物块无初速轻放在传送带左端,小物
块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的速度大小为
、方向水
平向左。小球碰后绕O 点做圆周运动,当轻绳被钉子挡住后,小球继续绕P 点向上运动。
已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小
。
(1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小;
(2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能;
(3)若小球运动到P 点正上方,绳子不松弛,求P 点到O 点的最小距离。
25.(2024·湖北·高考真题)如图所示,在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L 的木块,
质量为m 的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变,其大小f 与
射入初速度大小
成正比,即
(k 为已知常数)。改变子弹的初速度大小
,若
木块获得的速度最大,则( )
A.子弹的初速度大小为
B.子弹在木块中运动的时间为
C.木块和子弹损失的总动能为
D.木块在加速过程中运动的距离为
26.(2024·湖南·高考真题)如图,半径为R 的圆环水平放置并固定,圆环内有质量为mA和
mB的小球A 和B(mA>mB)。初始时小球A 以初速度v0沿圆环切线方向运动,与静止的小
球B 发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦,两小球始终在圆环内运动。
(1)若小球A 与B 碰撞后结合在一起,求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所
需向心力的大小;
(2)若小球A 与B 之间为弹性碰撞,且所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点,
求小球的质量比
。
(3)若小球A 与B 之间为非弹性碰撞,每次碰撞后的相对速度大小为碰撞前的相对速度
大小的e 倍(0<e<1) ,求第1 次碰撞到第2n+1 次碰撞之间小球B 通过的路程。
27.(2023·重庆·高考真题)如图所示,桌面上固定有一半径为R 的水平光滑圆轨道,M、N
为轨道上的两点,且位于同一直径上,P 为MN 段的中点。在P 点处有一加速器(大小可
忽略),小球每次经过P 点后,其速度大小都增加v0。质量为m 的小球1 从N 处以初速
度v0沿轨道逆时针运动,与静止在M 处的小球2 发生第一次弹性碰撞,碰后瞬间两球速
度大小相等。忽略每次碰撞时间。求:
(1)球1 第一次经过P 点后瞬间向心力的大小;
(2)球2 的质量;
(3)两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。
28.(2023·广东·高考真题)如图为某药品自动传送系统的示意图.该系统由水平传送带、竖
直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为
,平台高为
。药品盒A、B 依
次被轻放在以速度
匀速运动的传送带上,在与传送带达到共速后,从
点进入滑槽,
A 刚好滑到平台最右端
点停下,随后滑下的B 以
的速度与A 发生正碰,碰撞时间极
短,碰撞后A、B 恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B 的质量分别为
和
,
碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的
。
与传送带间的动摩擦因数为
,重
力加速度为g,AB 在滑至N 点之前不发生碰撞,忽略空气阻力和圆盘的高度,将药品盒
视为质点。求:
(1)A 在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间;
(2)B 从
点滑至
点的过程中克服阻力做的功
;
(3)圆盘的圆心到平台右端
点的水平距离.
29.(2023·天津·高考真题)质量
的物体A 自距地面
高度自由落下,与此
同时质量
的物体B 由地面竖直上抛,经过
与A 碰撞,碰后两物体粘在一
起,碰撞时间极短,忽略空气阻力。两物体均可视为质点,重力加速度
,求A、
B:
(1)碰撞位置与地面的距离x;
(2)碰撞后瞬时的速度大小v;
(3)碰撞中损失的机械能
。
30.(2023·北京·高考真题)如图所示,质量为m 的小球A 用一不可伸长的轻绳悬挂在O 点,
在O 点正下方的光滑桌面上有一个与A 完全相同的静止小球B,B 距O 点的距离等于绳长
L。现将A 拉至某一高度,由静止释放,A 以速度v 在水平方向和B 发生正碰并粘在一起。
重力加速度为g。求:
(1)A 释放时距桌面的高度H;
(2)碰撞前瞬间绳子的拉力大小F;
(3)碰撞过程中系统损失的机械能
。
31.(2023·山东·高考真题)如图所示,物块A 和木板B 置于水平地面上,固定光滑弧形轨道
末端与B 的上表面所在平面相切,竖直挡板P 固定在地面上。作用在A 上的水平外力,使
A 与B 以相同速度
向右做匀速直线运动。当B 的左端经过轨道末端时,从弧形轨道某处
无初速度下滑的滑块C 恰好到达最低点,并以水平速度v 滑上B 的上表面,同时撤掉外力,
此时B 右端与P 板的距离为s。已知
,
,
,
,
A 与地面间无摩擦,B 与地面间动摩擦因数
,C 与B 间动摩擦因数
,B 足
够长,使得C 不会从B 上滑下。B 与P、A 的碰撞均为弹性碰撞,不计碰撞时间,取重力
加速度大小
。
(1)求C 下滑的高度H;
(2)与P 碰撞前,若B 与C 能达到共速,且A、B 未发生碰撞,求s 的范围;
(3)若
,求B 与P 碰撞前,摩擦力对C 做的功W;
(4)若
,自C 滑上B 开始至A、B、C 三个物体都达到平衡状态,求这三个物
体总动量的变化量
的大小。
32.(2023·上海·高考真题)如图,将小球
拴于
的轻绳上,
,向左拉
开一段距离释放,水平地面上有一物块
,
。小球
于最低点
与物块
碰
撞,
与
碰撞前瞬间向心加速度为
,碰撞前后
的速度之比为
,碰撞前后
、
总动能不变。(重力加速度
取
,水平地面动摩擦因数
)
(1)求碰撞后瞬间物块
的速度
;
(2)
与
碰撞后再次回到
点的时间内,求物块
运动的距离。
33.(2023·浙江·高考真题)为了探究物体间碰撞特性,设计了如图所示的实验装置。水平直
轨道AB、CD 和水平传送带平滑无缝连接,两半径均为
的四分之一圆周组成的
竖直细圆弧管道DEF 与轨道CD 和足够长的水平直轨道FG 平滑相切连接。质量为3m 的
滑块b 与质量为2m 的滑块c 用劲度系数
的轻质弹簧连接,静置于轨道FG
上。现有质量
的滑块a 以初速度
从D 处进入,经DEF 管道后,
与FG 上的滑块b 碰撞(时间极短)。已知传送带长
,以
的速率顺时
针转动,滑块a 与传送带间的动摩擦因数
,其它摩擦和阻力均不计,各滑块均可
视为质点,弹簧的弹性势能
(x 为形变量)。
(1)求滑块a 到达圆弧管道DEF 最低点F 时速度大小vF和所受支持力大小FN;
(2)若滑块a 碰后返回到B 点时速度
,求滑块a、b 碰撞过程中损失的机械能
;
(3)若滑块a 碰到滑块b 立即被粘住,求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差
。
34.(2023·辽宁·高考真题)如图,质量m1= 1kg 的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直
墙面固定一劲度系数k = 20N/m 的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg 的小物块
以水平向右的速度
滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够
长,物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在
弹性限度内,弹簧的弹性势能Ep与形变量x 的关系为
。取重力加速度g =
10m/s2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度
的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木
板速度v2的大小;
(3)已知木板向右运动的速度从v2减小到0 所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后
与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能U(用t0表示)。
35.(2023·湖南·高考真题)如图,质量为
的匀质凹槽放在光滑水平地面上,凹槽内有一
个半椭圆形的光滑轨道,椭圆的半长轴和半短轴分别为
和
,长轴水平,短轴竖直.
质量为
的小球,初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑.以初始时刻椭圆
中心的位置为坐标原点,在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系
,椭圆长轴位
于
轴上。整个过程凹槽不翻转,重力加速度为
。
(1)小球第一次运动到轨道最低点时,求凹槽的速度大小以及凹槽相对于初始时刻运动
的距离;
(2)在平面直角坐标系
中,求出小球运动的轨迹方程;
(3)若
,求小球下降
高度时,小球相对于地面的速度大小(结果用
及
表示)。
36.(2023·浙江·高考真题)一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角
的直轨道
、螺旋圆形轨道
,倾角
的直轨道
、水平直轨道
组成,除
段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道
、
相切于
处.凹槽
底面
水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠
在竖直侧壁
处,摆渡车上表面与直轨道
、平台
位于同一水平面。已知螺旋圆
形轨道半径
,B 点高度为
,
长度
,
长度
,摆
渡车长度
、质量
。将一质量也为
的滑块从倾斜轨道
上高度
处静止释放,滑块在
段运动时的阻力为其重力的0.2 倍。(摆渡车碰到竖直
侧壁
立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,
,
)
(1)求滑块过C 点的速度大小
和轨道对滑块的作用力大小
;
(2)摆渡车碰到
前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数
;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G 到J 所用的时间。