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高中物理
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综合题
1.
(2021·肇庆模拟)
一轻质弹簧竖直放置,将一质量为
的小物块轻放于弹簧顶端,弹簧最大压缩量为L。如图示,水平地面上有一固定挡板,将此弹簧一端固定在挡板上且水平放置,一质量为m的小物块P紧靠弹簧的另一端但不拴接;在水平地面右侧固定有一半径
的竖直光滑半圆轨道,轨道最低点与地面相切。将另一质量也为m的小物块Q放置在距半圆轨道最低点
处。现向左推P压缩弹簧,使弹簧发生形变量为L,此时P与小物块Q的距离为
。撤去外力,小物块P被弹簧弹开,然后与小物块Q正碰,碰后瞬间粘在一起。小物块P、Q均可看作质点,且与水平地面间的动摩擦因数相同,重力加速度为g。
(1) 求弹簧最大压缩量为L时,弹簧具有的弹性势能;
(2) 若两物块P、Q与水平地面间的动摩擦因数
,求两个小物块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小;
(3) 若两物块P、Q与地面间的动摩擦因数
可以改变,要求两个小物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道,求动摩擦因数
的取值范围。
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