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高中物理
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综合题
1.
(2023高一下·贵阳月考)
图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分,其运行原理可以简化成图乙的“小球轨道”模型。其中AB段和圆轨道不计阻力,BC、CD、DE、EF段平直轨道与小球的动摩擦因数为μ=0.2,DE段的倾角α=53°,B、C为两竖直圆轨道1、2的最低点,L
BC
=L
CD
=6m,L
DE
=1m,L
EF
=10m,半径R
1
=2m。质量为m=1kg的小球(视为质点),从轨道的右侧A点由静止开始下滑,设小球不脱离所有轨道,且不考虑D、E点的能量损失,(已知cos37°=0.8,重力加速度取g=10m/s
2
)试求:
(1) 如果小球恰能通过第一个圆轨道,A点的高度h应是多少;
(2) 要使小球不脱离第二个圆轨道,半径R
2
应满足的条件;
(3) 要使小球最终停在EF段,A点的高度h应该设计为多少。
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