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高中物理
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综合题
1.
(2023高二下·天津市期末)
如图所示,在光滑水平桌面
EAB
上有质量为
M
=0.2 kg的小球
P
和质量为
m
=0.1 kg的小球
Q
,
P
、
Q
之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接),桌面边缘
E
处放置一质量也为
m
=0.1 kg的橡皮泥球
S
, 在
B
处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧,
P
、
Q
两小球被轻弹簧弹出,小球
P
与弹簧分离后进入半圆形轨道,恰好能够通过半圆形轨道的最高点
C
;小球
Q
与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球
S
碰撞后合为一体飞出,落在水平地面上的
D
点。已知水平桌面高为
h
=0.2 m,
D
点到桌面边缘的水平距离为
x
=0.2 m,重力加速度为
g
=10 m/s
2
, 求:
(1) 小球
P
经过半圆形轨道最低点
B
时对轨道的压力大小N
B
′;
(2) 小球
Q
与橡皮泥球
S
碰撞前瞬间的速度大小v
Q
;
(3) 被压缩的轻弹簧的弹性势能
E
p
。
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