如圖所示,足夠長的水平光滑直軌道AB和水平傳送帶平滑無縫連接,傳送帶長L1=4m,以v0=10m/s的速度順時針勻速轉動,帶有光滑圓弧管道EF的裝置P靜置于水平地面上,EF位于豎直平面內,由兩段半徑均為R=0.8m的14圓弧管道組成,EF管道與水平傳送帶和水平地面上的直軌道MN均平滑相切連接,MN長L2=2m,右側為豎直墻壁。滑塊a的質量m1=0.3kg,滑塊b與輕彈簧相連,質量m2=0.1kg,滑塊c質量m3=0.6kg,滑塊a、b、c均靜置于軌道AB上。現讓滑塊a以v0=10m/s的初速度水平向右運動,與滑塊b相撞后立即結合為一個整體,之后與滑塊c發生相互作用,c與彈簧分離后滑上傳送帶,經EF管道后滑上MN。已知滑塊c與傳送帶間的動摩擦因數μ1=0.35,與MN間的動摩擦因數μ2=0.4,其它摩擦和阻力均不計,滑塊與豎直墻壁的碰撞為彈性碰撞,各滑塊均可視為質點,重力加速度大小g=10m/s2,整個過程中裝置P始終保持靜止。求:

(1)滑塊a、b碰撞后瞬間滑塊a的速度大小;
(2)滑塊a、b、c作用過程中彈簧的最大彈性勢能;
(3)滑塊c在軌道EF中運動的過程中,裝置P與地面間彈力的最大值記為N1,最小值記為N2,求N1與N2的差值;
(4)通過計算判斷滑塊c能否再次與彈簧發生相互作用。
1
4
【答案】(1)滑塊a、b碰撞后瞬間滑塊a的速度大小為7.5m/s;
(2)滑塊a、b、c作用過程中彈簧的最大彈性勢能為6.75J;
(3)N1與N2的差值為120N;
(4)滑塊c會再次與彈簧發生相互作用。
(2)滑塊a、b、c作用過程中彈簧的最大彈性勢能為6.75J;
(3)N1與N2的差值為120N;
(4)滑塊c會再次與彈簧發生相互作用。
【解答】
【點評】
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發布:2024/8/18 2:0:3組卷:42引用:1難度:0.2
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