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高中物理
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综合题
1.
(2023高三下·广东开学考)
为了增强体质,很多年轻人喜欢参加野外军事训练。下图是野外军事训练活动中“渡河”环节的简化图。固定在地面上的圆弧轨道上表面光滑。质量为
的平板浮于河面上,其左端紧靠着圆弧轨道,且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置质量为
的橡胶块
。质量为
的人,手拿
的背包,从圆弧轨道上与平板高度差为
处由静止滑下,克服摩擦力做功
, 人到圆弧底端后,迅速将背包向旁边抛出(不影响人向前的速度)。人与
碰撞后经
与平板共速,且
恰好冲出平板并沉入水中,不影响平板运动。已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为0.5,平板受到的水的阻力是其所受浮力的0.1倍。平板碰到河岸立即被锁定。河面平静,水的流速忽略不计,整个过程中有足够的安全保障措施。重力加速度取
, 求:
(1) 人与橡胶块
相撞之后,
速度的大小;
(2) 若“渡河”过程中,平板能够碰到河岸,求河岸宽度d的取值范围。
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