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题型:解答题 题类: 难易度:困难

湖北省武汉市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

如图所示,一质量M=3.0kg、长L=5.15m的长木板B静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径R=2m的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为60°,其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=2.5m处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一固定水平光滑细杆,其上穿有一质量M=3.0kg的滑块C,滑块C与D通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向(弹簧伸缩状态未知)。一质量m=1.0kg的滑块A自M点以某一初速度水平抛出下落高度H=3m后恰好能从P点沿切线方向滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B,带动B向右运动,B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动,滑上平台,与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体在随后运动过程中一直没有离开平台,且C没有滑离细杆。A与木板B间动摩擦因数为μ=0.75。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度g=10m/s2 , 求:

(1)滑块A到达P点的速度大小;

(2)滑块A滑上平台时速度的大小;

(3)若弹簧第一次恢复原长时,C的速度大小为0.5m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?

举一反三
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