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高中物理
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综合题
1.
(2023高三上·运城期中)
如图所示,将原长为
的轻质弹簧放置在倾角为
的轨道
上,弹簧的一端固定在
点,另一端与质量为
的滑块接触但不连接(滑块可视为质点)。
长为
端与半径为
的光滑圆轨道
相切,
点在圆心
的正上方,
点与
点等高。滑块与
间的动摩擦因数
。用外力推动滑块至
点,使得
, 然后放开,滑块由静止开始沿轨道
运动,之后刚好能到达圆轨道的最高点
。已知重力加速度大小为
。
(1) 求滑块初始位于
点时,弹簧的弹性势能
;
(2) 若更换另一个质量为
的滑块,仍将滑块从
点由静止释放,滑块能滑上圆轨道且能沿着圆轨道滑下,求
的可能值范围;
(3) 若滑块的质量
, 圆轨道的半径
滑块恰能运动到
点后又沿着圆轨道下滑,求从
到
的过程中,重力功率的最大值。
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