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高中物理
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计算题
1.
(2024高二上·杭州期末)
某款弹射跑车玩具如图。一劲度系数为k=125N/m的轻弹簧一端固定,另一端将质量为m=0.5kg的小车沿光滑直轨道弹出,轨道由竖直圆形过山车轨道M和带有外侧壁的水平圆形轨道N及多段直轨道连接构成,所有轨道均光滑且M、N轨道半径均为R=0.2m,忽略小车的大小及其在轨道连接处的能量损失,若轻弹黄的形变量为x,其具有的弹性势能为
, 其中k为劲度系数,重力加速度取g=10m/s
2
, 求:
(1) 若弹簧一开始的压缩量为
, 求其恢复原长后转移给小车的能量;
(2) 若小车恰能沿M轨道做完整圆周运动,求初始弹簧压缩量:
(3) 在第(2)问的基础上小车继续运动至N轨道最外侧C点时所受轨道的弹力大小。
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