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高中物理
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综合题
1.
(2021·潮州模拟)
如图所示,一长木板B质量m=1.0kg,长L=9.2m,静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径R=5.5m的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°,其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C,滑块C与D通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出,下落高度H=3.2m后恰好能沿切线方向从P点滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B,带动B向右运动,B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动,滑上平台,与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且C没有滑离滑轨。若传送带长s=6.0m,转动速度大小恒为v
0
=6.0m/s,A与木板B间动摩擦因数为μ=0.5。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。
重力加速度g=
(1) 求滑块A到达P点的速度大小v
P
;
(2) 求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件?
(3) 若弹簧第一次恢复原长时,C的速度大小为2.0m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
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