如图所示,在光滑水平桌面上静止着三个小滑块,滑块1和滑块2之间压缩一轻弹簧(滑块与轻弹簧之间不拴接),水平桌面的左端A处固定一个与桌面相切的,半径为r的光滑竖直圆轨道,水平桌面的右端B处与一光滑管道(内径略大于滑块大小)相切,管道末端与粗糙地面CD在C点平滑连接,D点处有竖直挡板。现释放被压缩的弹簧,滑块1和滑块2被弹出,滑块2弹出时的速度v2=4m/s,滑块1和滑块3相碰后粘在一起,进入圆弧轨道,并恰好通过最高点E,滑块2从B点进入光滑管道后,在水平轨道上与滑块4碰撞后粘在一起运动。已知滑块1和滑块3的质量m均为0.1kg,滑块2和滑块4的质量M均为0.2kg,且四个滑块均可看成质点,滑块与粗糙地面CD之间的动摩擦因数为0.5,CD的长度L=0.5m,桌面和地面间高度差h=0.45m,不考虑滑块与挡板碰撞时机械能损失。求:
(1)被滑块1和滑块2压缩的弹簧的弹性势能;
(2)光滑竖直圆轨道半径r;
(3)最终滑块2和滑块4停在距D点多远的位置。
【答案】(1)被滑块1和滑块2压缩的弹簧的弹性势能大小为4.8J;
(2)光滑竖直圆轨道半径r大小为0.32m;
(3)最终滑块2和滑块4停在距D点0.125m处。
(2)光滑竖直圆轨道半径r大小为0.32m;
(3)最终滑块2和滑块4停在距D点0.125m处。
【解答】
【点评】
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