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高中物理
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综合题
1.
(2020高三上·浙江月考)
如图所示,AB是倾角θ=45°的倾斜轨道,BCEF是一个水平轨道(物体经过B点时无机械能损失)竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于C点,A端固定一轻质弹簧,B、C两点间的距离d=2m,P点与B点的水平距离L=4m,圆形轨道的半径R=2m。一质量m=2kg的小物体,从P点紧靠弹簧由静止释放,恰好能沿圆形轨道运动并到达C点右侧。小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC间的动摩擦因数都是μ
1
=0.1,C点右侧轨道与小物体间的动摩擦因数为μ=μ
1
+
x,其中
=0.05/m,x为物体在C点右侧到C点的距离,E、F为水平右侧轨道上的点,它们到C点的距离分别为x
E
=10m,x
F
=16m(提示∶可以用F-x图像下的“面积”代表力F所做的功,g=10m/s
2
)
(1) 求弹簧的弹性势能;
(2) 求小物体最终静止的位置;
(3) 若改用同材料的质量为m′的小物体从同一位置释放,为使小物体能静止在EF段范围内,试求m′的取值范围。
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