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  • 1. (2022·宁波模拟) 如图所示,一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连)、细圆管道GHIJ(HI和IJ为两段四分之一圆弧)和与J相切的水平直轨道JK组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内,连接处均平滑。已知,滑块质量为且可视为质点,竖直圆轨道半径为 , 小圆弧管道HI和大圆弧管道IJ的半径之比为1:4,不变, , 滑块与AB、EG及JK间摩擦因数均为 , 其他轨道均光滑,不计空气阻力,忽略管道内外半径差异。现调节 , 滑块从B点由静止释放后,贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK,求

    1. (1) 大圆弧管道IJ的半径R;
    2. (2) 滑块经过竖直圆轨道与圆心O等高的P点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点H时对轨道的压力大小之比;
    3. (3) 若在水平轨道JK水上某一位置固定一弹性挡板,当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回,若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为 , 仍让滑块从B点由静止滑下,问弹性挡板与J的间距L满足什么条件时游戏能闯关成功。

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