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高中物理
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綜合題
1.
(2023高一下·長春期末)
如圖甲所示,在光滑水平地面上固定一光滑的豎直軌道MNP,其中水平軌道MN足夠長,NP為半圓形軌道。一個質(zhì)量為m的物塊B與輕彈簧連接,靜止在水平軌道MN上;物塊A向B運(yùn)動,
時刻與彈簧接觸,到
時與彈簧分離,第一次碰撞結(jié)束。A、B的
圖像1圖乙所示。已知在0~
時間內(nèi),物體B運(yùn)動的距離為
。A、B分離后,B與靜止在水平軌道MN上的物塊C發(fā)生彈性正碰,此后物塊C滑上半圓形豎直軌道,物塊C的質(zhì)量為m,且在運(yùn)動過程中始終未離開軌道MNP。已知物塊A、B、C均可視為質(zhì)點,碰撞過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g。求:
(1) 物塊A最終運(yùn)動的速度:
(2) A、B第一次碰撞和第二次碰撞過程中,A物體的最大加速度大小之比(彈簧的彈性勢能表達(dá)式為
, 其中k為彈簧的勁度系數(shù),
為彈簧的形變量);
(3) 第二次碰撞過程中,彈簧壓縮量的最大值。
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