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高中物理
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综合题
1.
(2023高一下·龙南期末)
如图,水平轻质弹簧左端固定于竖直墙上,右端与质量
m
=2kg的小物块接触但不栓接,弹簧原长小于光滑平台
OA
的长度。在平台的右端有一传送带,
AB
长
L
=16m,物块与传送带间的动摩擦因数
μ
1
=0.1。粗糙水平面
BD
的
BC
部分长
s
=2.5m,物块与粗糙水平面间的动摩擦因数
μ
2
=0.2。
C
点处有一半径为
R
的光滑竖直圆轨道与水平面
BC
平滑连接。已知传送带以
v
=4m/s的速率顺时针转动,不考虑水平面与传送带连接处物块的机械能损失。开始时弹簧处于压缩状态,小物块固定,弹簧储存的弹性势能
E
p
=36J。放开物块,小物块通过圆轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力,物块最终停在粗糙水平面上,重力加速度
g
=10m/s
2
。
求
(1) 物块运动到
B
点的动能
E
k
;
(2) 竖直圆轨道的半径
R
;
(3) 若传送带速度大小可调,要使物块不脱离轨道,传送带的速度大小满足的条件。
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