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  • 1. (2024高三上·浙江开学考) 图(a)是水平放置的“硬币弹射器”装置简图,图(b)是其俯视图。滑槽内的撞板通过两橡皮绳与木板相连,其厚度与一个硬币的相同。滑槽出口端的“币仓”可叠放多个相同的硬币。撞板每次被拉动至同一位置后静止释放,与底层硬币发生弹性正碰;碰后,撞板立即被锁定,底层硬币被弹出,上一层硬币掉下补位。底层硬币被撞后在摩擦力作用下减速,最后平抛落到水平地面上。已知每个硬币质量为m,撞板质量为3m;每次撞板从静止释放到撞击硬币前瞬间,克服摩擦力做功为W,两橡皮绳对撞板做的总功为4W;忽略空气阻力,硬币不翻转。

    (1)求撞板撞击硬币前瞬间,撞板的速度v;

    (2)当“币仓”中仅有一个硬币时,硬币被撞击后到抛出过程,克服摩擦力做功Wf为其初动能的 , 求

    (3)已知“币仓”中有n(n≤10)个硬币时,底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为;试讨论两次“币仓”中分别叠放多少个硬币时,可使底层硬币平抛的水平射程之比为

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