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如圖所示,質(zhì)量為m1=0.1kg的物塊a和質(zhì)量為m2=0.4kg的物塊b均靜止在同一水平面上,物塊a與豎直擋板間放有一輕彈簧,物塊b放置在傾角為θ=37°的斜面底端。開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),某時(shí)刻起以大小為F=22.5N的恒力作用在物塊a上使其壓縮彈簧,當(dāng)物塊a速度為零時(shí)立刻撤去恒力并在物塊a離開(kāi)后撤去彈簧并前移擋板至管道口,物塊a沿光滑半圓水平管道運(yùn)動(dòng),之后與物塊b發(fā)生彈性碰撞,物塊a、b經(jīng)過(guò)銜接處時(shí)沒(méi)有能量損失。已知彈簧的勁度系數(shù)k=22.5N/m且彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g=10m/s2,物塊a與斜面間的摩擦力可忽略,物塊b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
3
4
,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,物塊a與擋板碰撞過(guò)程時(shí)間極短且無(wú)能量損失,sin37°=
3
5
,物塊a、b均可視為質(zhì)點(diǎn),管道很細(xì)。
(1)求撤去恒力F瞬間彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能;
(2)物塊b第一次靜止前恰未與物塊a發(fā)生第二次碰撞,求半圓軌道的半徑;
(3)求碰撞后物塊b上升高度的最大值。

【答案】(1)撤去恒力F瞬間彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為45J;
(2)半圓軌道的半徑為
9
7
-
2
π
m;
(3)碰撞后物塊b上升高度的最大值為5m。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:82引用:1難度:0.3
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    發(fā)布:2024/12/26 11:30:4組卷:104引用:2難度:0.8
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