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高中物理
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综合题
1.
(2019高一下·绵阳期末)
为了研究过山车的原理,某同学设计了如下模型:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量m=2 kg小物块,当从A点以初速度v
0
=6 m/s沿倾斜轨道滑下,到达C点时速度v
C
=4 m/s。取g=10 m/s
2
, sin37°=0.60,cos37°=0.80。
(1) 小物块到达C点时,求圆轨道对小物块支持力的大小;
(2) 求小物块从A到B运动过程中,摩擦力对小物块所做的功;
(3) 小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点,求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度v
A
。
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