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高中物理
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综合题
1.
(2022·齐齐哈尔模拟)
如图所示,半径为R=5m的
光滑弧形轨道PQ固定,轨道与水平面相切于Q点,水平面的右侧放置一质量为m
C
=0.5kg、半径为r=2m的光滑弧形槽C,弧形槽与水平面相切于N点,且弧所对应的圆心角为60°,在QN间的O点放置一质量为m
B
=2.5kg的物体B,QO=2.5m、ON=1.75m,将一质量为m
A
=0.5kg的物体A由P点的正上方h=3.2m高度由静止释放,沿弧形轨道的切线方向进入水平面,经过一段时间与物体B发生弹性正碰,然后物体B进入弧形槽。已知物体A、物体B与QN段的动摩擦因数分别为μ
1
=0.4、μ
2
=0.2,重力加速度g取10m/s
2
, 忽略弧形槽C与水平面间的摩擦。求:
(1) 物体A第一次通过弧形轨道最低点Q时对轨道的压力大小;
(2) 物体A、B碰后各自的速度;
(3) 通过计算分析物体B能否从弧形槽C的右侧离开,若能,求出离开时的速度;若不能,求出上升的最大高度,并求出整个过程中弧形槽获得的最大速度。
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