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高中物理
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综合题
1.
(2023·淮安模拟)
窗帘是我们日常生活中很常见的一种家具装饰物,具有遮阳隔热和调节室内光线的功能。图甲为罗马杆滑环窗帘示意图。假设窗帘质量均匀分布在每一个环上,将图甲中的窗帘抽象为图乙所示模型。长滑杆水平固定,上有10个相同的滑环,滑环厚度忽略不计,滑环从左至右依次编号为1、2、3……10。窗帘拉开后,相邻两环间距离均为
, 每个滑环的质量均为
, 滑环与滑杆之间的动摩擦因数均为
。窗帘未拉开时,所有滑环可看成挨在一起处于滑杆右侧边缘处,滑环间无挤压,现在给1号滑环一个向左的初速度,使其在滑杆上向左滑行(视为只有平动);在滑环滑行的过程中,前、后滑环之间的窗帘绷紧后,两个滑环立即以共同的速度向前滑行,窗帘绷紧的过程用时极短,可忽略不计。不考虑空气阻力的影响,重力加速度
。
(1) 若要保证2号滑环能动起来,求1号滑环的最小初速度;
(2) 假设1号滑环与2号滑环间窗帘绷紧前其瞬间动能为E,求窗帘绷紧后瞬间两者的总动能以及由于这部分窗帘绷紧而损失的动能;
(3) 9号滑环开始运动后继续滑行0.05m后停下来,求1号滑环的初速度大小。
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