如圖所示,豎直平面內有一長度x=1m的粗糙平臺AB,動摩擦因數μ1=0.05,其左側有彈簧和質量m1=2kg的小球1.彈簧處于壓縮狀態,彈性勢能EP=2J,與小球1不粘連。小球1右側有一半徑R=1.2m、圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道CD,最底端D平滑連接另一長s=2m的粗糙平臺DE。質量m2=4kg的小球2靜止在D點,左側粘有少量炸藥(質量不計),E端有一質量m3=4kg的小球3,用長為L=0.5m的輕繩懸吊,對E點剛好無壓力。無初速地釋放小球1,小球1恰好沿C點切線方向進入圓弧軌道到達D點,與小球2接觸瞬間引燃炸藥(未發生碰撞),爆炸后小球1、2速度方向均水平。小球1恰好以原來進入C點的速度從C點滑出,所有小球均可視為質點且質量不變,忽略彈簧長度的變化,g取10m/s2,求:
(1)炸藥爆炸前小球1對D點的壓力大小;
(2)炸藥爆炸過程中有多少能量轉化成小球1、2的機械能;
(3)若小球2能與小球3發生彈性碰撞且最終仍停在平臺上,整個過程中繩子始終不松弛,小球與平臺DE間動摩擦因數μ2的范圍。

【答案】(1)炸藥爆炸前小球1對D點的壓力大小為;
(2)炸藥爆炸過程中有32J的能量轉化成小球1、2的機械能;
(3)小球與平臺DE間動摩擦因數為0.15≤μ2<0.4。
140
3
N
(2)炸藥爆炸過程中有32J的能量轉化成小球1、2的機械能;
(3)小球與平臺DE間動摩擦因數為0.15≤μ2<0.4。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:156引用:4難度:0.5
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