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高中物理
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综合题
1.
(2023高一下·湖州期末)
小王将如图所示的装置放在水平地面上,该装置由水平轨道 AB、 竖直小圆 轨道BCDB'、 水平轨道B'F、 竖直大圆轨道FGHF 和水平轨道FI 平滑连接而成,其中B 和B'、F和F 相互靠近且错开,FGH 部分是圆管轨道,轨道EF 段粗糙,其余均光滑。已知轨道 BCDB '半径Ri=0.1m 和FGHF '的半径R=0.2m, 轨道EF 长度L=1m, 轨 道FI 足够长。 一 质量m=0.1kg小滑块被压缩的轻弹簧锁定在A 处,滑块的尺寸略小于圆管的直径,将锁定 装置解除可把滑块弹出,滑块与轨道EF 间动摩擦因数μ=0.2,弹簧的形变始终在弹性限度 内。
(1) 若压缩的弹簧具有的弹性势能Ep=0.05J,求滑块通过小圆轨道最低点B 时速度大小和 · 轨道对其弹力的大小;
(2) 能使滑块到达E 处,求弹簧弹性势能的最小值;
(3) 要使滑块始终没有脱离轨道,求弹簧弹性势能的取值范围。
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