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高中物理
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计算题
1.
(2024高二下·仁寿开学考)
如图甲所示,水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽,斜槽左端是四分之一光滑圆弧
, 圆弧半径为
, 右端是粗糙的水平面
, 紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车
, 小车质量为
, 小车左端和斜槽末端
平滑过渡但不粘连,在
点静止放置一滑块
(可视为质点),滑块质量为
, 最右边有一固定的竖直墙壁,小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽
段长度为
, 由特殊材料制成,从
点到
点其与小球间的动摩擦因数
随到
点距离增大而均匀减小到0,变化规律如图乙所示。滑块
与小车的水平上表面间的动摩擦因数为
, 水平地面光滑,现将一质量为
的小球
(可视为质点)从斜槽顶端
点静止滚下,经过
后与静止在斜槽末端的滑块
发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后滑块滑上小车,小车与墙壁相碰时碰撞时间极短且为弹性碰撞,重力加速度取
。求:
(1) 小球运动到B点时受到的支持力大小;
(2) 小球运动到C点时(还未与滑块碰撞)的速度大小;
(3) 小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中,滑块与小车间由于摩擦产生的热量。
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