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、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道EO和EA相連）、高度h可調的斜軌道AB組成。游戲時，滑塊從O點彈出，經過圓軌道并滑上斜軌道。全程不脫離軌道，且恰好停在B端，則視為游戲成功。已知圓軌道半徑r=0.1m,OE長度L1=0.2m,AC長度L2=0.4m,圓軌道和AE光滑，滑塊與AB、OE之間的動摩擦因數均為μ=0.5，滑塊質量m=2g,可視為質點。彈射時，從靜止釋放滑塊，彈簧的彈性勢能完全轉化為滑塊動能。忽略空氣阻力，各部分平滑連接，取g=10m/s2，求：
（1）滑塊恰好通過圓軌道最高點F時的速度大小；
（2）當h=0.1m且游戲成功時，滑塊經過E點對圓軌道的壓力FN大小及彈簧的彈性勢能EP0；
（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能EP與高度h之間滿足的關系。
【答案】（1）滑塊恰好通過圓軌道最高點F時的速度大小是1m/s；
（2）當h=0.1m且游戲成功時，滑塊經過E點對圓軌道的壓力FN大小是0.14N，彈簧的彈性勢能EP0是8.0×10-3J；
（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能EP與高度h之間滿足的關系為，其中0.05m≤h≤0.2m。
（2）當h=0.1m且游戲成功時，滑塊經過E點對圓軌道的壓力FN大小是0.14N，彈簧的彈性勢能EP0是8.0×10-3J；
（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能EP與高度h之間滿足的關系為
E
p
=
2
×
1
0
-
3
（
10
h
+
3
）
J
【解答】
【點評】
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發布：2024/5/23 20:38:36組卷：623引用：13難度：0.4
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發布：2024/12/22 9:30:3組卷：534引用：10難度：0.9