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高中物理
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综合题
1.
(2023高一下·长春期末)
如图甲所示,在光滑水平地面上固定一光滑的竖直轨道MNP,其中水平轨道MN足够长,NP为半圆形轨道。一个质量为m的物块B与轻弹簧连接,静止在水平轨道MN上;物块A向B运动,
时刻与弹簧接触,到
时与弹簧分离,第一次碰撞结束。A、B的
图像1图乙所示。已知在0~
时间内,物体B运动的距离为
。A、B分离后,B与静止在水平轨道MN上的物块C发生弹性正碰,此后物块C滑上半圆形竖直轨道,物块C的质量为m,且在运动过程中始终未离开轨道MNP。已知物块A、B、C均可视为质点,碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。求:
(1) 物块A最终运动的速度:
(2) A、B第一次碰撞和第二次碰撞过程中,A物体的最大加速度大小之比(弹簧的弹性势能表达式为
, 其中k为弹簧的劲度系数,
为弹簧的形变量);
(3) 第二次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。
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