三重教育·山西省2025届高三年级上学期8月开学考试物理

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三重教育·山西省2025届高三年级上学期8月开学考试物理试卷答案

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18.(16分)如图所示,质量为m的物块A位于水平平台右端,竖直固定圆弧轨道的圆心角为60^..圆弧半径为2L,轨道的最低点切线水平,水平平台与圆心等高。在圆弧轨道末端一质量为m的物块B与质量为3m的物块C通过两个光滑定滑轮用轻绳相连,左侧定滑轮的圆心刚好位于圆弧轨道的圆心、C压在质量为m的木板E左端,质量为2m的物块D位于E的中点,D与E、E与桌面间的动摩擦因数均为=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L、质量为2m的物块F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与E相连,E与定滑轮间的轻绳水平.F到地面的距离也为L0。开始时整个系统均静止。现将A以水平向右的初速度抛出,刚好能无碰撞地滑入圆弧轨道,随后与B在圆弧轨道最低点发生完全非弹性(碰撞时间极短),碰后瞬间B与圆弧轨道接触但不挤压,C对E的压力刚好为零,最终D刚好到达E的最右端。已知:E与挡板的碰撞、F与地面的碰撞均无能损失,且在E向左运动的每一段时间内均对D施加一水平向左、大小为2mg的外力,所有物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为,E0求:(1)A与B碰撞后瞬间B的速度大小;(2)A刚进入圆弧轨道时的速度及在圆弧轨道上损失的机械能;(3)E与挡板碰撞后,向左运动的最大距离;(4)的长度。

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