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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,竖直的半径为R的螺旋圆形轨道BFEGH与直轨道AH和BC在BH处平滑连接,倾角为θ的斜面CD在C处与直轨道BC平滑连接。在直轨道AH左端固定连接一轻弹簧,弹簧另一端系一个质量为m的小滑块Q,弹簧处于自然状态。一个质量也为m的小滑块P从CD斜面高H处静止下滑。已知BC段与小滑块P间的摩擦因数
。轨道其他部分均光滑,直轨道BC长
,
,
,
。弹簧始终处于弹性限度内,滑块脱离轨道,不会再落到轨道上。
(1) 若滑块P在圆轨道F点的压力刚好为零,求滑块P从静止下滑的高度H;
(2) 滑块P恰好能过E点完成圆周运动与Q发生碰撞,碰撞时间极短,碰后PQ一起运动,但互不粘连,求P、Q第一次分离时弹簧和滑块Q系统的机械能;
(3) 若滑块P与Q仅发生一次碰撞,求高度H的范围。
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