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高中物理
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1. 如图甲所示,质量为M的轨道静止在光滑水平面上,轨道水平部分的上表面粗糙,竖直半圆形部分的表面光滑,两部分在P点平滑连接,Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上,与水平轨道间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半圆形部分的半径
, 重力加速度大小
。
(1) 若轨道固定,小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时,受到轨道的弹力大小等于
, 求小物块在Q点的速度大小v;
(2) 若轨道不固定,给轨道施加水平向左的推力F,小物块处在轨道水平部分时,轨道加速度a与F对应关系如图乙所示。
(i)求μ和m;
(ii)初始时,小物块静置在轨道最左端,给轨道施加水平向左的推力
, 当小物块到P点时撤去F,小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s。求轨道水平部分的长度L。
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