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如圖所示,水平軌道BC與傾角為θ=37°的斜面軌道AB、螺旋狀豎直圓軌道O緊密平滑連接,AB長度L1=10m,BC長度L2=4m,圓軌道半徑R=0.72m。直角斜面體MEN的豎直邊ME的長度L3=3m,水平邊NE的長度L4=6m,M點(diǎn)在C點(diǎn)的正下方,MC的長度L5=1.2m。小物塊的質(zhì)量為m=1kg,可視為質(zhì)點(diǎn),它與AB軌道和BC軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,記為μ,圓軌道光滑。小物塊在最高點(diǎn)A由靜止釋放,沿軌道ABC運(yùn)動(dòng),第一次到達(dá)C時(shí)恰好靜止??諝庾枇Σ挥?jì),取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2
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(1)求動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)小物塊在A點(diǎn)釋放的同時(shí),對(duì)其施加一個(gè)水平向右的恒力F,當(dāng)物塊沿BC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)撤去F,物塊繞圓軌道運(yùn)動(dòng)一周后在與C同一高度的圓軌道末端以速度v水平向右拋出。小物塊在到達(dá)圓軌道末端前不脫離軌道,求v與F滿足的關(guān)系式;
(3)在(2)問條件下,確定v的取值范圍;
(4)若物塊自圓軌道末端以某一初速度水平拋出,經(jīng)一段時(shí)間后與過N點(diǎn)的豎直墻面發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間忽略不計(jì),碰撞之后物塊速度的豎直分量不變,水平分量反向且大小不變,之后落于斜面MN上的P點(diǎn),已知物塊從圓軌道末端運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為t=0.9s,求小物塊剛運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:33引用:1難度:0.6
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