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高一某班同学利用课外活动课设计了一个挑战游戏。如图所示,固定的半径为R=2m光滑
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圆弧形轨道末端水平,且与放置在水平地面上质量为m1=0.2kg的“形”滑板上表面平滑相接,滑板上左端A处放置一质量为m2=0.3kg的滑块,在滑板右端地面上的P点处有一个站立的玩具小熊。在某次挑战中,颜长坤老师将质量为m3=0.3kg的小球从轨道上距平台高度h=1.8m处静止释放,与滑块发生正碰,若滑板最后恰好不碰到玩具小能则挑战成功。滑板长度L=1.1m,滑板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.3,滑块与滑板间的动摩擦因数为μ2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球、滑块和玩具小熊均视为质点,题中涉及的碰撞均为弹性碰撞,已知重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小球到达轨道最低点时受到轨道支持力的大小;
(2)小球与滑块碰后瞬间两者速度的大小;
(3)颜老师要挑战成功,A、P间距离s为多大。

【答案】(1)小球到达轨道最低点时受到轨道支持力的大小8.4N;
(2)小球与滑块碰后瞬间,小球速度为0,滑块速度为6m/s;
(3)颜老师要挑战成功,A、P间距离s为2.975m。
【解答】
【点评】
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