如图所示,足够长的光滑水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接(滑块经过此位置滑上传送带时机械能无损失),传送带逆时针匀速转动,皮带运动速度v0=2m/s;右边是光滑竖直半圆轨道。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块,中间夹一轻质压缩弹簧,弹簧压缩时的弹性势能为72J,弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg,甲、乙均静止在水平轨道上。传送带与乙滑块间的动摩擦因数为0.5。(重力加速度大小g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)固定乙滑块,烧断细线,甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道,恰好能通过半圆轨道最高点D,求竖直半圆轨道的半径R;
(2)固定甲滑块,烧断细线,乙滑块离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离(相对于A点)为s=8m,求滑块乙的质量;
(3)甲、乙两滑块均不固定,烧断细线以后,撤去弹簧,问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度大小;若不会碰撞,说明原因。(乙滑块质量为第二问中所求的值)

【答案】(1)竖直半圆轨道的半径R为0.96m;
(2)滑块乙的质量1kg;
(3)甲和乙能再次在AB面上发生水平碰撞,甲的速度为,乙的速度为。
(2)滑块乙的质量1kg;
(3)甲和乙能再次在AB面上发生水平碰撞,甲的速度为
2
3
m
/
s
2
155
5
m
/
s
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/6 8:0:9组卷:24引用:1难度:0.2