如圖所示，一半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧曲面AB與水平面BC相切于B點，BC右端與內(nèi)壁光滑、半徑r=0.4m的四分之一細(xì)圓管CD相切，管口D端正下方直立一根輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端通過一鎖定裝置將彈簧壓縮（壓縮量Δx?r）。質(zhì)量m=1kg的小滑塊P在曲面最高點A處從靜止開始下滑，到達(dá)曲面底端時與靜止在該處的相同滑塊Q發(fā)生彈性碰撞，滑塊Q進入管口C端時與管壁間恰好無作用力，通過CD后觸碰到彈簧，鎖定裝置立即自動解除。已知滑塊與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑塊尺寸略小于圓管內(nèi)徑且可被視為質(zhì)點，重力加速度取g=10m/s2，不計各處的空氣阻力以及觸碰彈簧的能量損失。求：
（1）滑塊P達(dá)到曲面底端與滑塊Q碰撞前瞬間對軌道的壓力FN的大?。?br />（2）水平面BC的長度s；
（3）要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞，彈簧原來儲存的彈性勢能Ep至少為多少？
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：33引用：1難度：0.5
相似題
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1．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點與平臺平滑連接。小車上表面PQ是以O(shè)為圓心、半徑R=0.9m的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量m=0.5kg的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。測得小球與小車在水平方向上的速度大小分別為v1、v2，并作出圖像如圖乙所示。已知OP豎直，OQ水平，水平臺面高h(yuǎn)=
，小球可視為質(zhì)點，g取10m/s2，不計一切摩擦。求：R6
?
（1）小球落地時的速度大小；
（2）小球從Q點上升的最大高度；
（3）小球運動到Q點的豎直分速度。發(fā)布：2024/10/16 2:0:2組卷：27引用：1難度：0.4 -
2．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的左端固定在小球B上，右端與小球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平臺面上（此時彈簧處于原長）。小球A從左側(cè)光滑斜面上距水平臺面高度為h處由靜止滑下（不計小球A在斜面與水平面銜接處的機械能損失），與球B發(fā)生正碰后粘在一起，碰撞時間極短，之后球C脫離彈簧，在水平臺面上勻速運動并從其右端點O水平拋出，落入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)，該段圓弧的圓心在O點，半徑為。已知三個小球A、B、C均可看成質(zhì)點，且質(zhì)量分別為m、2m、m,重力加速度為g,不計空氣阻力和一切摩擦。求：R=2h
（1）小球A、B碰撞后瞬間的速度大??；
（2）彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）以O(shè)為圓心，水平向右為x正方向，豎直向下為y正方向建立xOy坐標(biāo)系，小球C從水平臺面右端點O拋出后落到圓弧軌道上的P點的位置坐標(biāo)。發(fā)布：2024/10/21 3:0:1組卷：50引用：1難度：0.5 -
3．光滑四分之一圓弧導(dǎo)軌最低點切線水平，與光滑水平地面上?？康囊恍≤嚿媳砻娴雀撸≤囐|(zhì)量M=2.0kg,h=0.2m,如圖所示?，F(xiàn)從圓弧導(dǎo)軌頂端將一質(zhì)量為m=0.5kg的滑塊（大小忽略）由靜止釋放，當(dāng)小車的右端運動到A點時，滑塊正好從小車右端水平飛出，落在地面上的B點?；瑝K落地后0.2s小車右端也到達(dá)B點。已知AB相距L=0.4m,滑塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，g取10m/s2，求：
（1）滑塊離開小車時的速度大??；
（2）圓弧導(dǎo)軌的半徑；
（3）小車上表面的長度。發(fā)布：2024/10/21 2:0:1組卷：44引用：1難度：0.5
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