如圖所示,一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、水平直軌道AB,圓心為O1的豎直半圓軌道BCD、圓心為O2的豎直半圓管道DEF,傾斜直軌道FG及彈性板等組成,軌道各部分平滑連接。已知滑塊質量m=0.02kg(可視為質點),軌道BCD的半徑R=0.9m,管道DEF的半徑r=0.1m,滑塊與軌道FG間的動摩擦因數μ=0.75,其余各部分軌道均光滑,軌道FG的長度l=1m,傾角θ=37°,彈射器中彈簧的彈性勢能最大值Epm=1J,滑塊與彈簧作用后,彈簧的彈性勢能完全轉化為滑塊動能,滑塊與彈性板作用后以等大速率彈回。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)在某次游戲中滑塊第1次運動到與O1等高的C點時的速度v1=2m/s,求彈簧的彈性勢能Ep;
(2)要使滑塊不脫離軌道,求滑塊第1次經過管道DEF的最高點F時對軌道的彈力FN至少多大;
(3)若滑塊在運動過程中不脫離軌道且最終停在軌道FG上,求彈簧的彈性勢能Ep的取值范圍。
【答案】(1)彈簧的彈性勢能是0.22J;
(2)滑塊第1次經過管道DEF的最高點F時對軌道的彈力FN大小至少是0.8N;
(3)彈簧的彈性勢能EP的取值范圍是0.45J≤EP≤1J。
(2)滑塊第1次經過管道DEF的最高點F時對軌道的彈力FN大小至少是0.8N;
(3)彈簧的彈性勢能EP的取值范圍是0.45J≤EP≤1J。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:74引用:1難度:0.4
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