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  • 1. (2021高二下·慈溪期末) 如图1是组合玩具实物图,该玩具主要配件有小车、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图2为该玩具的轨道结构示意图,其中三连环是三个半径不同圆轨道I、Ⅱ、Ⅲ组成,且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为O1、O2、O3 , 半径分别为R1=20cm、R2=15cm、R3=10cm,OA、AC为光滑水平轨道,滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道,轨道与水平面夹角θ可调(0≤θ<90°)。某次游戏中弹射器将小车自O点以一定初速度弹出,小车先后通过圆轨道I、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小车可视为质点,其质量m=0.1kg,与滑跃板CD间动摩擦因 , 其它阻力均不计,轨道各部分平滑连接,g取10m/s2

    1. (1) 求小车通过圆轨道I最高点B的最小速度vB
    2. (2) 改变弹射器对小车的冲量,小车均能通过三连环,求小车通过圆轨道Ⅲ最低点A时受到轨道的支持力与弹射器对小车冲量的关系;
    3. (3) 若小车恰好能够通过三连环,为确保小车整个运动过程均不脱离轨道,分析滑跃板CD与水平面间夹角θ的取值范围。(可用三角函数表示)

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