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高中物理
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綜合題
1.
(2023高三上·運(yùn)城期中)
如圖所示,將原長(zhǎng)為
的輕質(zhì)彈簧放置在傾角為
的軌道
上,彈簧的一端固定在
點(diǎn),另一端與質(zhì)量為
的滑塊接觸但不連接(滑塊可視為質(zhì)點(diǎn))。
長(zhǎng)為
端與半徑為
的光滑圓軌道
相切,
點(diǎn)在圓心
的正上方,
點(diǎn)與
點(diǎn)等高?;瑝K與
間的動(dòng)摩擦因數(shù)
。用外力推動(dòng)滑塊至
點(diǎn),使得
, 然后放開(kāi),滑塊由靜止開(kāi)始沿軌道
運(yùn)動(dòng),之后剛好能到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)
。已知重力加速度大小為
。
(1) 求滑塊初始位于
點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能
;
(2) 若更換另一個(gè)質(zhì)量為
的滑塊,仍將滑塊從
點(diǎn)由靜止釋放,滑塊能滑上圓軌道且能沿著圓軌道滑下,求
的可能值范圍;
(3) 若滑塊的質(zhì)量
, 圓軌道的半徑
滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到
點(diǎn)后又沿著圓軌道下滑,求從
到
的過(guò)程中,重力功率的最大值。
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