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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·铁岭月考)
某游戏装置如图所示,内壁光滑的管道竖直放置,其圆形轨道部分半径R=0.6,管道左侧放有弹射装置,被弹出的物块可平滑进入管道,管道右端出口D水平,且与圆心O等高,出口D的右侧接长木板,长木板放在水平地面上,长木板质量M=0.1kg。质量为m=0.1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能,弹簧的弹性势能的表达式为
(其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),当弹射器中的弹簧压缩量为d时,物块刚好运动到与圆心O等高的C处。当弹射器中的弹簧压缩量为2d时,物块刚好能滑到长木板的最右端,管道内径远小于圆形轨道半径,物块大小略小于管的内径,物块可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s
2
, 物块与长木板间的动摩擦因数μ
1
=0.4,长木板与水平面间的动摩擦因数μ
2
=0.1。求:
(1) 物块运动到长木板左端时的速度大小;
(2) 长木板的长度和系统产热;
(3) 若要求甲能冲上木板乙且不滑出,求弹簧压缩量。
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