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高中物理
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综合题
1.
(2023高三上·浙江开学考)
如图所示,地面上方有一条水平轨道ABC和一个竖直光滑圆轨道相切于B点(圆轨道在B点前后略有错开,图中未画出),轨道AB段光滑,BC段粗糙且长度L=4.8m,水平轨道最右端C处固定一弹性挡板。一质量m=1kg的小球以初速度v
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=8m/s沿水平轨道运动,由B点进入圆轨道,并恰能经过圆轨道最高点D,重力加速度g=10m/s
2
, 物块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,物块与挡板碰撞前后的速度等大反向,空气阻力不计,求:
(1) 圆轨道半径R;
(2) 要使物块至少与挡板碰撞一次且运动过程中始终不脱离轨道,动摩擦因数μ应满足什么条件?
(3) 在满足(2)的条件下,设物块最终停下的位置与B点的距离为x,改变地面的动摩擦因数μ,x值也会改变,试讨论求出x与μ的关系式。
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