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如圖所示,在豎直平面內(nèi),傾角θ=37°的光滑軌道AB與光滑水平軌道BC通過一小段光滑圓弧平滑連接,在水平軌道BC上固定著半徑為R的光滑圓軌道,其最低點(diǎn)D分別與水平軌道BD和DC相連,長度分別為
1
2
R
5
6
R
,地面上停著上表面與BC等高的足夠長木板,其左端緊靠C點(diǎn),距離其右端
d
=
56
9
R
處有一擋板P?,F(xiàn)有一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在軌道AB上從距離B點(diǎn)高度為h的位置靜止釋放。已知空間中存在水平向右且大小為
E
=
3
mg
4
q
的勻強(qiáng)電場,木板的質(zhì)量為
M
=
1
5
m
且不帶電,物塊的質(zhì)量為m且所帶電荷量為+q,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)
μ
1
=
7
11
,木板與地面之間的動摩擦因數(shù)
μ
2
=
1
5
,木板與擋板P碰撞中沒有機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短可忽略,運(yùn)動過程中物塊電荷量保持不變,重力加速度的大小為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)若h=2R,物塊第一次到達(dá)D點(diǎn)的速度vD;
(2)若物塊剛好能夠沿著圓軌道做完整的圓周運(yùn)動,此時(shí)的釋放高度h0以及在這種情況下物塊對圓軌道的最大壓力的大??;
(3)若將物塊從(2)中的h0釋放,當(dāng)物塊運(yùn)動到C的一瞬間,勻強(qiáng)電場的方向變?yōu)樾毕蛴疑锨遗c水平面的夾角為37°,大小保持不變。物塊從沖上木板到木板與擋板P發(fā)生第三次碰撞前,物塊電勢能的變化量ΔE。
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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