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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·湖北月考)
如图所示,有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、台阶CD和足够长的水平轨道DE组成,小球C通过轻绳悬挂在悬点O的正下方,紧靠台阶右侧停放着“
”型木板,木板的上表面水平且与B点等高,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.3,其他接触面间的摩擦忽略不计。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处由静止释放,滑至C处时与小球发生正碰,碰后,小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动,滑块向右滑上木板。已知滑块、小球和木板的质量分别为m
1
=5kg、m
2
=1kg和m
3
=15kg,A到轨道BC的高度为h=0.8m,轻绳的长度为R=0.5m,滑块、小球均可视为质点。重力加速度大小为g=10m/s
2
。
(1) 求滑块到达BC轨道上时的速度大小;
(2) 求滑块与小球碰后瞬间滑块的速度大小;
(3) 若滑块与挡板发生的是弹性碰撞,要使滑块与挡板碰撞后木板运动的时间最短,则木板的长度L应满足什么条件?
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