2024届新高考模拟检测卷F-XKB(三)3物理答案
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18.(16分)图a所示是某型号蛙式打夯机的实物图,其中A是夯头,B是支架。在支架的上方有个转动轴O,转轴与旋转金属块C固连在-·起,转轴O通过动力装置(电动机及皮带、皮带轮等)的作用带动C在竖直面内转动。打夯机工作过程中周期性地将夯头(连同支架)抬高到一定高度然后落下,把地面夯实。我们把实物图的右边部分简化为如图b所示的物理模型:底座A与支架固连在一起,支架的上方有一转轴O,轴上固定着一根硬杆,杆的另一端固定一个重球C,C的转动半径为”。为了简化,设A的质量(包括支架)为M,C的质量为m,其余各部件的质量都忽略不计。己知重球转动半径与竖直方向的夹角为时,夯头A开始离开地面。第(1)、(2)小问忽略空气阻力,重力加速度为g,求:(1)夯头A离地时重球C的速率V(2)忽略打夯机其他部分的牵连和影响,仅以图b所示的模型计算,从离地时刻算起,经过多长时间,A、C组成的系统的重心上升到最高点(3)若夯头A离地时重球C脱离硬杆,球C落回脱离时所在水面的速度为k。,方向竖直向下,所受空气阻力正比于速度,比值为k,,求重球C从脱离硬杆到落回脱离时所在水面的均速度下。高三物理第8页共8页