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10年高考（2011-2020年）全国II卷物理试题分项全解全析
专题18力学大题
1、全国II卷2020年高考使用的省份：甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、
重庆等10个省份
2、2011-2020年全国II卷试题赏析：
IIMH
1、（2020·全国卷·T25）如图，一竖直圆管质量为，下端距水平地面的高度为，顶端塞有一质量为
m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始
终保持竖直。已知M=4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg,g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
1
（）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
2
（）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
3
（）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
13152
【答案】（1）a=2g，a=3g；（2）HH；（3）L≥H
121
25125
1a，方向向下；球
【解析】（）管第一次落地弹起的瞬间，小球仍然向下运动。设此时管的加速度大小为1
的加速度大小为af
2，方向向上；球与管之间的摩擦力大小为，由牛顿运动定律有
Ma1=Mg+f①
ma2=f–mg②
联立①②式并代入题给数据，得
a=2g，a=3g③
12
2
（）管第一次碰地前与球的速度大小相同。由运动学公式，碰地前瞬间它们的速度大小均为
v02gH④
方向均向下。管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下。
设自弹起时经过时间t1，管与小球的速度刚好相同。取向上为正方向，由运动学公式
v–at=–v+at⑤
011021
联立③④⑤式得
22H
t1⑥
5g
的hv
设此时管下端高度为，速度为。由运动学公式可得
1
12
hvt=−at⑦
10111
2
v
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