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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·南召开学考)
如图所示为小朋友玩的“风火轮”游戏装置模型。已知滑块A质量m=0.1kg,平板车B质量M可调,凹槽F一侧的位置也可调,滑块A与所有接触面之间动摩擦因数均为µ=0.5,凹槽地面对平板车B的摩擦不计。开始时平板车B紧靠凹槽E侧静止,游戏时先让滑块A压缩弹簧至最短,此时A(可看做质点)至平台右侧距离S=0.4m,由静止释放A后被弹出至E点时滑块以速度v
0
=4m/s冲上平板车B,平板车B运动至F侧立刻被粘在F位置固定不动,已知斜面FG与水平面间夹角θ=37°,h=0.03m,g=10m/s
2
, (不计滑块A由平台至B和由B至斜面转换间能量损失):
(1) 求弹簧压缩至最短时的弹性势能E
P
;
(2) 若平板车B质量M=0.4kg,B车右端刚运动至F侧瞬时,滑块A恰好以速度v
1
=2m/s冲上斜面FG,求B车上表面长度L;
(3) 保持平板车上表面长度不变,仅调节平板车B的质量为M=0.1kg,调整F侧的位置使凹槽间距EF=1.7m,求滑块A由水平台E处运动到斜面顶端G处所用的时间。
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