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高中物理
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计算题
1.
(2024高一下·深圳月考)
如图所示为某研究性学习小组设计的游戏轨道模型图.水平直轨道AB、光滑圆轨道BCD(最低点B和D略有错开)、光滑水平轨道DE和水平传送带EF平滑连接,PQ是固定于水平地面上的薄平板.轻弹簧一端固定在竖直挡板上,小滑块(可视为质点)将弹簧另一端压缩至A点,并由静止释放,恰能不脱离轨道滑上传送带.已知轨道AB长
, 圆轨道半径
, 传送带长
并可向右传动,P与F点的水平距离
, 高度差
, 平板PQ长
, 滑块质量
, 滑块与轨道AB和传送带之间的动摩擦因数均为
, 其它阻力均不计.
(1) 求弹簧的弹性势能;
(2) 要使滑块从A点由静止释放时落在平板上,求传送带的速度范围;
(3) 若滑块每次与平板碰撞前后速度方向与水平面夹角相等,碰后速度大小变为碰前的四分之一,当传送带向右传动速度
时,滑块是否会弹离平板?若不会,最终停在离Q点多远处?若会,离开平板后的首次落地点距离Q点多远?
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