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高中物理
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综合题
1.
(2021高一下·丽水期末)
如图所示,在竖直平面内,某一游戏轨道由直轨道AB和“S”型光滑细管道BCDE平滑连接组成,两段圆弧半径相等,B、D等高,图中θ角均为37°,AB与圆弧相切,AM水平。直轨道AB底端装有弹射系统(弹簧长度很短,长度和质量不计,可以认为弹珠从A点射出),某次弹射系统将直径略小于管道内径的弹珠弹出,弹珠冲上直轨道AB后,到达B点的速度大小为
,然后进入“S”型光滑细圆管道,最后从管道出口E点水平飞出,落到水平面上的G点(图中未画出)。已知弹珠的质量为
,B点的高度
,细圆管道圆弧半径
,弹珠与轨道AB间的动摩擦因数
,
,
。
(1) 求弹射系统对弹珠做的功
;
(2) 求弹珠落到水平面上的G点时EG的水平距离L;
(3) 若弹射系统对弹珠做的功
不变,“S”型光滑细圆管道BCDE的圆弧半径
可调,求弹珠落地点到E点的最大水平距离
;
(4) 若“S”型光滑细圆管道BCDE的圆弧半径
不变,弹射系统对弹珠做的功可变化,小球每次返回A点时以原速度大小反弹,求弹珠在斜面上运动的最大路程
。
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