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高中物理
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综合题
1.
(2022·宝鸡模拟)
某滑雪运动场设置了如图所示的游乐项目,光滑雪道AB段和光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径R =4m,B为圆轨道的最低点。水平粗糙轨道BC两端分别与竖直圆轨道、水平传送带CD平滑相连传送带以速度v=10m/s向左匀速运动。一个质量为m=50kg的滑雪运动员(视为质点)从右侧雪道上的A点由静止滑下,恰能通过竖直圆轨道的最高点。已知运动员与BC段间的动摩擦因数
可调节,与传送带CD间的动摩擦因数为
=0.36,LBC=12m,LCD
= 5m,所有轨道均在同一竖直面内,重力加速度g=10m/s
2
,不计空气阻力。
(1) 求A点距水平轨道BC的高度h;
(2) 若要使运动员一直匀加速通过传送带CD,则其与BC段间的动摩擦因数
的取值范围为多少?
(3) 若运动员以最长时间通过传送带,从D点水平飞出落在倾角
=37°的斜坡DE上,求运动员在斜坡上的落点与传送带上表面的竖直高度
, sin37°=0.6。
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