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高中物理
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综合题
1.
(2023高一下·杭州期中)
受电影情节
图甲
的启发,某同学设想了一款“人体大炮”的极限游戏,为了获得相关数据,他设计了如下实验,实验装置如图乙所示。水平传送带上表面和轨道
端处于同一水平面。传送带在电动机的带动下,顺时针匀速转动,物块
可视为质点
质量为
, 从传送带左端静止释放,被加速后,经衔接轨道从
点进入轨道Ⅰ或轨道Ⅱ,到
点后到达平台。传送带长为
, 轨道
端的高度差为
, 物块
与传送带间的动摩擦因数为
, 其他阻力不计。若
,
,
,
, 取重力加速度
。
(1) 若物块
能沿轨道Ⅰ到达
点,求
离开传送带运动的速度至少是多少?
(2) 若传送带运动的速度为
, 求物块
在传送带上的运动时间。
(3) 若传送带运动的速度为
, 求物块
在传送带上运动过程中传送带电动机多做的功。
(4) 若轨道Ⅱ由
、螺旋圆形
和
三段轨道平滑连接而成,且最高点
点与
点等高。传递带运动的速度为
, 物块
能否上升到
点?请通过计算说明理由。
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