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高中物理
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综合题
1.
(2022·浙江选考)
如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角
=37°的光滑直轨道AB、圆心为O
1
的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O
2
的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成,B、D和F为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高),B、O
1
、D、O
2
和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg,轨道BCD和DEF的半径R=0.15m,轨道AB长度
, 滑块与轨道FG间的动摩擦因数
, 滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin37°=0.6,cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放,
(1) 若释放点距B点的长度l=0.7m,求滑块到最低点C时轨道对其支持力F
N
的大小;
(2) 设释放点距B点的长度为
, 滑块第一次经F点时的速度v与
之间的关系式;
(3) 若滑块最终静止在轨道FG的中点,求释放点距B点长度
的值。
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