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高中物理
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综合题
1.
(2020·山西模拟)
如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道,圆弧轨道的半径为r=3m,圆心角θ=53°,圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接,圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M=1kg的木板,木板的长度l=2m,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P
1
, 小滑块P
1
的质量m
1
未知,小滑块P
1
与木板之间的动摩擦因数μ=0.2.另有一个质量m
2
=1kg的小滑块P
2
, 从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出,恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道,滑到C处时压力传感器的示数为
N,之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s
2
, cos53°=0.6).求:
(1) 求小滑块P
2
经过C处时的速度大小;
(2) 求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少?
(3) 假设小滑块P
1
与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量Q与小滑块P
1
的质量m
1
之间的关系.
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