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  • 1. (2021高二上·舟山期末) 某兴趣学习小组设计了一个游戏装置如图,它由足够长的斜面AB、水平轨道BC、固定在水平面上的光滑竖直圆轨道(最低点D处左右两侧内外略错开)和数个高度、宽度相等的台阶组成。游戏时滑块从斜面上合适位置由静止释放,经过圆轨道(全程不脱离轨道)后从C点水平飞出并直接落到设定的台阶上则视为游戏成功。已知斜面AB倾角 , 圆轨道半径R=0.2m,水平轨道DC段长L1=0.88m,台阶的高和宽都为d=0.2m,滑块与斜面AB、水平面BC之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块质量m=10g,且可视为质点,忽略空气阻力,各部分平滑连接。游戏中滑块从斜面上距B点L0=3.0m处由静止释放,恰能通过圆轨道最高点E。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

    1. (1) 滑块恰能通过圆轨道最高点E时的速度vE大小;
    2. (2) 滑块经过D点时对轨道的压力大小;
    3. (3) 滑块在水平轨道BD段运动过程中摩擦力对其做的功Wf
    4. (4) 要让滑块直接落到第2个台阶上,滑块释放处与B点之间的距离L应满足的条件。

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