2026年衡水金卷先享题·信息卷 普通高中学业水平选择性考试模拟试题(一)1物理FJ试题

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18.（13分）一游戏装置竖直截面如图所示。水直轨道CD、EH和长为L的水传送带DE滑连接，传送带以恒定速率v顺时针转动，物块与传送带间的动摩擦因数为u，两半径均为R的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道EFG与传送带右端E点滑相切连接，以G点正下方直轨道处为原点O，水向右为x轴正方向建立坐标系，长为的硬质轻杆可绕中心处转轴O在竖直面内转动，右端可固定质量为M的小球A，左端为轻质容器B。游戏时放入质量为m的物块，杆从水位置静止释放，顺时针转动到竖直位置，物块脱离容器水飞出，恰能从C点滑进入轨道，从G点水飞出后，记录物块第一次落点坐标x。已知m=1kg，1=1.8m，L=0.7m，R=0.2m，Vo=3m/s，μ=0.5，重力加速度g=10m/s²。不计其余摩擦和空气阻力，容器、物块和小球均视为质点。（1）若某次物块在E点的速率为v=3m/s，求物块（计算结果可保留根号）：①在G点时的速率vg以及所受轨道对其支持力大小Fa：②落点坐标x；③进入C点的速率范围：（2）求物块落点坐标x与小球质量M的关系式。题答VoL要下内线第18题图封密高二物理试卷第6页，共6页