非凡吉创 2024届高三年级TOP二十名校冲刺二(4296C)物理

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非凡吉创 2024届高三年级TOP二十名校冲刺二(4296C)物理试卷答案

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15.(17分)如图所示,同一竖直面内的绝缘轨道ABCD固定在水平地面上,其中AB段轨道固定在倾角为37^的斜面上,BCD段是圆心为、半径为R=2.5m的光滑圆弧轨道,轨道的两部分在B点平滑连接,C、D分别为圆弧轨道的最低点和最高点,,OD垂直于OB,OC垂直于地面,OC右侧存在水平向右、电场强度大小为E=6000V/m的匀强电场。质量为mQ=1.2kg、带电荷量为+1.510^-3C的物块Q静止在C处。推动斜面上的物块P,使其缓慢压缩固定在斜面顶端的轻质弹簧,其与弹簧不拴接,当P位于A点时,将P由静止释放,P在C处时与Q发生弹性碰撞,物块Q经过D处后又经△t=1s落到地面上的F点(图中未画出)。已知A、B间的距离为5m,物块P不带电,其质量为mP=0.4kgg,P与轨道AB间的动摩擦因数为=0.25,P、Q碰撞过程中Q电荷量不变,两物块均可视为质点,取g=10m/s^2,37^=0.6,37^=0.8求:(1)D、F之间的水平距离。(2)物块P、Q碰撞后瞬间,物块Q的速度大小。(3)物块P在A点时,弹簧上储存的弹性势能。(4)物块P在AB段轨道上运动的总路程。

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