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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·浙江月考)
如图:两个物块B和C通过轻质弹簧连接着,静置在倾角30°的光滑斜面上,C紧靠着挡板P,B通过平行于斜面的轻质细绳跨过光滑定滑轮与物块A连接,用手托住A静止在圆心角为60°、半径R=4.5m的光滑圆弧轨道的顶端a处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切,bc与一个半径r的光滑圆管状轨道平滑连接。由静止释放A,当A滑至b时,C恰好离开挡板P,此时绳子断裂。已知A与bc间的动摩擦因数
, m
A
=M=3.6kg,m
B
=m
C
=m=0.45kg,重力加速度取g=10m/s
2
, 弹簧的形变始终在弹性限度内,细绳不可伸长。
(1) 求弹簧的劲度系数k;
(2) 求物块A滑至b处,绳子断后瞬间,A物体的速度和对圆轨道的压力大小;
(3) 若bc间的距离L=5.5m,为了让物块A能进入圆轨道最高点时对轨道的压力大于
, 则圆管的半径应满足什么条件。
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