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  • 1. (2021高二下·杭州期末) 有一种游戏装置如图所示。光滑管状轨道ABCD置于竖直平面内,轨道BC部分是长为3R的直轨道,在C处与半径为R的四分之一圆弧轨道CD平滑连接。AB部分中装有弹簧装置,可将质量为m的小球从B处弹出。被弹出的小球沿轨道运动并从D点抛出,射入地面上的挡格中,并获得相应的分数,分数分布如图所示。5个挡格的总宽度为4R,所有挡格挡板的上沿和B点在同一水平线上,最右端挡板与D点在同一竖直平面内。忽略一切阻力,小球可视为质点,不考虑多次弹起情况,挡格挡板的厚度可忽略,重力加速度为g。求:

    1. (1) 为获得分数,小球在B点被弹出时具有的最小动能
    2. (2) 若小球能击中最左侧挡板上沿,小球在D点时对轨道的作用力;
    3. (3) 若小球在B点具有的动能为(1)问中 的k倍,请写出游戏得分y与k的关系式。

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