三晋卓越联盟·山西省2023-2024学年高二下学期3月月考物理考试试卷

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三晋卓越联盟·山西省2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷答案

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16.(18分)如图所示,水平传送带以v=5m/s的速度顺时针转动,其左端A点和右端B点分别与两个水平台面平滑对接,A.B长为L=5m。左边光滑水平台面上有一被压缩的弹簧,弹簧的左端固定,右端与一质量为m=1kg的物块相连(物块与弹簧不拴接,滑上传送带前已经脱离弹簧),右边粗糙水平台面BC长s=11.5m,它与物块间的动摩擦因数1=0.3,,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接,圆弧对应的圆心角为=120^,,在圆弧的最高点F处有一固定挡板(未画出),物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。当弹簧储存的弹性势能Ep=18J全部释放时,物块通过传送带的过程中,传送带运动的路程是物块路程。物块可视为质点,重力加速度g取10m/s^2。(1)求物块与传送带之间的动摩擦因数2;(2)若物块恰好到达E点,求右侧圆弧轨道的半径R;多过程运动与临界范围问题(3)右侧圆弧轨道半径R同第(2)问,若传送带的速度大小可调,欲使物块与挡板只碰一次,且碰后不在CF间脱离轨道,求传送带速度的调节范围。

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