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高中物理
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综合题
1.
(2022·温州模拟)
如图所示,一粗糙矩形水平板ABCD与一光滑半圆柱面CDEF相切于CD边,C、D、E、F位于同一竖直面内。沿圆柱面EF边固定一竖直挡板,物块垂直撞击挡板前后,速度方向相反、大小不变。可从A点沿水平面朝各个方向发射质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)。已知两轨道面沿CD方向足够长,水平板AC边长L=1m,半圆柱面的圆弧半径R=0.1m,物块与水平板间的动摩擦因数
。
(1) 若小物块从A点以初速度
沿AC方向发射,求物块运动至半圆柱轨道最高点E时(撞击挡板前),对轨道的压力大小:
(2) 若小物块从A点以初速度v沿AC方向发射,为保证物块能进入半圆柱轨道且在半圆柱面内不脱轨,求其初速度v大小的取值范围:
(3) 若撤去EF处的竖直挡板,令物块初速度
, 方向与AC边成
角(
未知)沿板发射。若小物块能从EF边飞出,求飞出后落地点到CD边距离d的取值范围。
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