[百师联盟]2024届高三仿真模拟考试(四)4物理(湖北卷)答案

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16.某同学设计的一款闯关游戏可以简化为如图所示模型：上表面粗糙的长木板解答题和四分之一光滑圆弧槽紧靠在一起（二者未粘连）放在光滑的水地面上，圆弧槽的下端与木板的上表面齐，可视为质点的小物块一开始放在木板的最右端。游戏有两关：第一关用销钉将圆弧槽固定在地面上，给小物块一向左的初速度，若小物块能够滑上圆弧槽且最终未滑离木板，则闯关成功：第二关拔去销钉将圆弧槽解锁，并将整个游戏装置归回到初始状态，给小物块一向左的初速度，若小物块能够滑上圆弧槽且不会从圆弧槽上的上端冲出，则闯关成功。已知物块的质量为2m,圆弧槽和木板的质量均为m,圆弧槽的半径R=0.5m,木板的长度L=1m,小木块与木板间的动摩擦因数u=0.5,圆弧槽不会翻转，重力加速度g取10m/s2。(1)在第一关中，若该同学给小物块的初速度=√19m/s,请通过计算分析该同学是否闯关成功？若闯关成功，则物块最终停在距木板左端多远处？(2)在第二关中，若该同学给小物块的初速度为=6m/s:①小物块刚滑上圆弧槽时的速度是多大？②请继续通过计算分析该同学是否闯关成功？