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高中物理
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综合题
1.
(2020高一上·嘉兴期末)
如图甲所示是某款名为“风火轮”的玩具,其装置结构示意图如图乙虚线框内所示。整个装置放置于水平桌面上,小车(可视为质点)从A点水平弹射出,沿直线轨道
通过阻挡门(阻挡门的位置可在
间调节)后经回旋弯道的最低点B点选入竖真回旋弯道,再通过直线轨道
从C点水平飞出,轨道各部分平滑连接,小车进入得分区域
则挑战成功。已知A、B之间的距离
,圆形回旋弯半径
,
之间的距离
,
之间的高度差
,水平距离
.小车与直线轨道各部分之间的摩擦因数均为
,其余电阻均忽略。小车质量
,经过B点的速度
与经过弯道最高点的速度满足关系
。
(1) 若小车从C点飞出后恰好到达N点,求小车在C点的速度大小;
(2) 若小车恰好能够过回旋弯道的最高点,通过计算分析小车能否进入得分区域:
(3) 若小车经过阻挡门前后瞬间的速度大小之此为
,当小车以
的初速度弹出时,阻挡门距离A点多远距离时,小车能够进入得分区域。
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