内容正文:
2024级第二期第四次月考
物理试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿提出的经典力学体系只适用于宏观、低速、弱引力场的情形
B. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
D. 惠更斯通过摆球的碰撞实验发现,两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变,这里的“运动量”是指物体的动能
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿力学即经典力学,只适用于宏观、低速、弱引力场,对于微观、高速、强引力场不适用,故A正确;
B.根据开普勒第一定律的内容是∶每颗行星绕太阳运行的轨道形状是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,故B错误;
C.牛顿提出万有引力定律,但没有测出引力常量,是卡文迪许通过实验测出引力常量,故C错误;
D.根据物理学史知惠更斯在碰撞研究中得出了“运动量”守恒原理:“两个物体所具有的运动量在碰撞中都可以增多或者减少,但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变,如果减去反方向的运动量的话。”惠更斯既看到了动量数值的变化,又强调了动量的矢量性,所以惠更斯通过摆球的碰撞实验发现,两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变,这里的“运动量”是指物体的动量,故D错误。
故选A。
2. 如图,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一根轻质弹性绳。用手拉住弹性绳的上端,将物体缓缓提升高度h。已知初始情况下弹性绳处于原长状态,重力加速度为g。则在此过程中人做的功( )
A. 等于mgh B. 小于mgh
C. 大于mgh D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能定理,以弹簧和物体为整体,设弹簧的弹性势能增加量为
可知人做的功大于mgh,ABC错误,C正确。
故选C。
3. 如图,质量为m的物体在拉力F作用下做匀加速直线运动,经过t后速度为v,求此时拉力的功率( )
A. mgv B. Fv
C. Fvcosθ D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】根据瞬时功率的表达式
P=Fvcosθ
可求出拉力F的瞬时功率
P=Fvcosθ
故选C。
4. 某同学做投篮练习,两次分别从相同高度的A、B两位置抛出同一篮球,恰好都垂直撞击在篮板同一位置C,如图所示,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 篮球两次抛出时的动量相等 B. 两次篮球重力做功的平均功率相等
C. 篮球两次到位置C时机械能相等 D. 两次重力的冲量不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.篮球垂直撞击在篮板同一位置,可知逆过程可看做是平抛运动,因高度相同,则运动时间t相同,根据
可知从A位置抛出时的水平速度较大,根据抛出时的速度
可知篮球从A位置抛出时的速度较大,动量较大,故A错误;
B.根据
可知,篮球两次从抛出到撞击篮板过程中重力做功的平均功率相等,故B正确;
C.两次在位置C重力势能相等,但动能不等,故机械能不等,故C错误;
D.由
可知重力的冲量相等,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A. 重力做正功,弹簧弹力不做功,弹性势能不变
B. 重力做正功,弹簧弹力做负功,弹性势能增加
C. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力做功不变
D. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.重物由A点摆向最低点的过程中,高度下降,重力做正功,弹簧对重物有拉力,而弹簧要伸长,所以弹力做负功,弹性势能增加,故B正确,A错误;
C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力仍做正功,弹力方向始终与运动方向垂直,不做功,故C错误;
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重物下降的高度减小,重力做功减少,弹力方向始终与运动方向垂直,不做功,故D错误。
故选B。
6. 如图所示有一半径为竖直平面内的光滑圆轨道,有一质量为的小球可视为质点,小球能够沿着圆轨道做完整的圆周运动,则小球在轨道的最低点对轨道的压力比小球在轨道的最高点对轨道的压力大( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设小球在高点时速度为,据向心力公式可知,在最高点时
根据机械能守恒定律可知
再对最低点分析可知
联立解得
则由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力为。
故选D。
7. 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到,在随后的一段时间内速度大小由增大到。前后两段时间内,合外力对质点做的功分别为和,合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】CD.根据题意有
故可知 ,CD错误。
AB.根据动量定理
由于此题只给了速度的大小,没有给方向,而动量改变量的计算是一个矢量运算,根据矢量作差的规律有
故A对B错。
二、多选题(本题共3小题,每题四个选项,选全得6分,选对但不全得3分,有错不得分,共18分)
8. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 甲图中的汽车在过最高点时处于失重状态
B. 乙图中的两个小球做匀速圆周运动的角速度相同
C. 丙图中的直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
D. 丁图中火车转弯速度小于规定速度时,内轨对轮缘会有挤压作用
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲图中的汽车在过最高点时,受到路面支持力及重力作用,由顿第二定律可得
可知:,故汽车处于失重状态,A正确;
B.乙图中的小球受到支持力和重力作用,设支持力与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律得
解得
上方小球轨道半径较大,故相应角速度较小,B错误;
C.丙图中的直筒洗衣机脱水时,水滴被甩出去是由于向心力不足,导致水滴做离心运动,
水滴没有受到离心力的作用,C错误;
D.丁图中的火车受到支持力和重力作用,设支持力与竖直方向夹角为θ,根据牛顿第二定律得
解得规定速度为
当火车转弯速度小于规定速度行驶时,所需向心力较小,火车有向内轨滑动的趋势,故内轨对轮缘会有挤压作用,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,导弹在引力作用下,沿着椭圆轨道飞行击中地面目标,为轨道的远地点,距离地面高度为h。已知地球半径为,地球质量为,引力常量为。设距离地面高度为的圆轨道上卫星运动周期为,下列说法正确的是( )
A. 导弹在点的加速度小于
B. 导弹在点的速度大于
C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D. 导弹从点到点的时间一定小于
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
解得导弹在点的加速度为
A错误;
B.导弹在点做近心运动,受到的万有引力大于所需向心力,则有
可得
B错误;
C.根据开普勒第一定律可知,地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点,C正确;
D.由题意可知导弹椭圆轨道的半长轴小于距离地面高度为的圆轨道半径,根据开普勒第三定律
可知导弹在椭圆轨道运行的周期小于,故导弹从点到点的时间一定小于,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,一个斜劈M 放置在粗糙的水平地面上,斜劈左、右侧斜面光滑,倾角分别为α和β,且,。两小滑块 P和Q 同时从斜面顶端由静止释放。已知P、Q 和斜劈M 质量均为m,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A. 从释放到Q 至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
B. 从释放到P至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
C. 从释放到P 至地面的时间t内,地面对M的支持力冲量大小为3mgt
D. 从释放到Q 至地面的时间t'内,地面对M的支持力冲量大小为2mgt'
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.以P为对象,P沿斜面加速下滑的加速度大小为
斜面对P的支持力大小为
以Q为对象,Q沿斜面加速下滑的加速度大小为
斜面对Q的支持力大小为
由于,可知Q的加速度大于P的加速度,又Q下滑的位移小于P下滑的位移,可知从释放到Q 至地面的时间小于从释放到P 至地面的时间;从释放到Q 至地面的过程中, P、Q对M的压力的水平分力大小分别为
由于,则有
可知此过程地面对M摩擦力为0,则地面的摩擦力对M的冲量为0;当Q到达地面后,P还在斜面上,则地面对M的摩擦力不为0,故从释放到P至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0,故A正确,B错误;
D.从释放到Q 至地面过程中,P、Q对M的压力的竖直分力大小分别为
则此过程,地面对M的支持大小为
则从释放到Q 至地面的时间内,地面对M的支持力冲量大小为
故D正确;
C.从释放到P 至地面的时间内,由于P、Q在斜面运动过程,有竖直向下的分加速度,处于失重状态,则地面对M的支持力一定小于,则地面对M的支持力冲量大小一定小于,故C错误。
故选AD。
三、实验题(共18分)
11. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
①将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放,记录其平均落地点位置;
③把质量为的被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
④记录小球抛出点在地面上垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A. B. C.
(2)(单选)关于该实验,下列说法正确的有__________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C. 入射球和被碰球的半径必须相同
D. 实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为___________;若碰撞是弹性碰撞,还应满足的关系式为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
【答案】 ①. C ②. C ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]为了避免碰撞后小球被撞回,所以要求入射球的质量大于被碰球的质量,即。
故选C。
(2)[2]A.只要保证每一次小球从同一位置静止释放,使得小球获得相同的初速度即可,斜槽轨道可以不用光滑,故A错误;
B.铅垂线的作用是用来确定O点位置的,不是用来检验斜槽是否水平,故B错误;
C.为了能够让小球发生对心碰撞,入射球和被碰球的半径必须相同,故C正确;
D.小球从斜槽末端飞出后,做平抛运动,由于高度相同,所以在空中运动时间相同,即可用水平位移表示速度,所以不需要测量小球抛出点的离地高度H,故D错误。
故选C。
(3)[3]设小球在空中运动的时间为t,若满足动量守恒定律有
整理得
[4]若碰撞是弹性碰撞,还应满足机械能守恒定律,即
12. 某物理兴趣小组按照图甲所示安装好装置“验证机械能守恒定律”,正确进行相关操作后,打出很多纸带,从中选出符合要求的纸带,如图乙所示(其中一段纸带图中未画出)。已知图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G。作为计数点,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。
(1)为了验证重物从释放到E点过程的机械能是否守恒,___________(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量,得到关系式h2=___________(用题中和图乙中所给物理量的符号表示),即可在误差允许范围内验证。若考虑到系统误差,测得的重力势能减少量___________(填“>”“<”或“=”);
(2)由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失,于是利用剩余的纸带进行如下的测量:以A为起点,测量各点到A的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像如图丙所示,图中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线___________;由图像得出,A点到起始点O的距离为___________cm(结果保留三位有效数字)。
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. > ④. a ⑤. 10.0
【解析】
【详解】(1)[1]由机械能守恒有
则质量m约去,故重物质量不需要测量;
[2]打E点时重物的速度
代入可得
[3]由于一些阻力的影响,重力势能减少并未全部转化为动能,故
(2)[4]以A为起点,测量各点到A的距离为h,计算出物体下落到各点的速度v,设A点的速度为vA,则有
可得
可知图像的纵轴的截距为,故他作出的图像应该是直线a;
[5]直线a的横轴截距表示A点与起始点O的距离,由图像可知A点到起始点O的距离为10.0cm。
四、解答题(共36分)
13. 质量为的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为。有一大小为的水平恒力作用于物体上,使之加速前进,经后撤去。取 。求:
(1)撤去瞬间物体的速度大小;
(2)物体运动的总时间。
【答案】(1)v= 3 m/s;(2)3.75s
【解析】
【详解】(1)0~3s内,令,取水平恒力的方向为正方向,得
根据动量定理有
联立解得
v=3m/s
(2)撤去F后,由动量定律得
代入数据解得
物体运动的总时间
t=t1+t2=3.75s
14. 设有一质量M=5t的火箭,架设于发射台上,其喷出气体对地的速度为1000m/s。
(1)请估算它至少每秒喷出质量为多少的气体,才能让火箭开始上升。
(2)如果要使火箭以加速度上升,请估算它每秒应喷出多少气体。(取)
【答案】(1)50 kg/s (2)60 kg/s
【解析】
【小问1详解】
设喷出气体的质量为,以为研究对象,它在时间内速度由0增至v=1000m/s,设火箭对它的作用力为F,由动量定理有
解得
若要使火箭开始上升,则要求
联立解得
即要使火箭开始上升,它至少每秒要喷出50kg的气体。
【小问2详解】
若要使火箭以a=2m/s2的加速度上升,取火箭为研究对象,由牛顿第二定律得
再取喷出的气体为研究对象,有
联立解得
15. 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存一定弹性势能。如图乙所示为小宋同学搭建的轨道的简化示意图,它由水平直轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和两个四分之一圆弧轨道与平滑连接而组成,圆弧轨道MN的圆心与圆弧轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量,小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现将具有弹性势能的小车从点由静止释放,小车恰好能通过竖直圆轨道,最终从P点水平飞出,小车在圆弧轨道上运动过程中,在C点速度为。假设小车在轨道段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的倍,其余轨道均光滑,不计其他阻力,小车可视为质点,小车在到达点前发条的弹性势能已经完全释放,重力加速度。
(1)求小车在圆轨道最低点所受轨道支持力的大小;
(2)求直轨道部分的长度;
(3)同时调节圆弧轨道与的半径,其他条件不变,求小车落地点与P点的最大水平距离xm。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,小车恰好通过最高点,在最高点,由牛顿第二定律有
从点到点的过程中,只有重力做功,小车的机械能守恒,由机械能守恒定律有
在点由牛顿第二定律有
解得
(2)根据题意,从到,由能量守恒定律有
代入数据可解得
(3)根据题意可知,小车由到过程中,机械能守恒,则通过点时的速度大小与通过点时速度大小相等,小车由点到点,由动能定理有
解得
小车从点飞出做平抛运动,则有
解得
又有
解得
则水平位移为
由数学知识可知,当
时,水平位移最大,但要保证小车不离开轨道,则在点时,需满足
又有
联立解得
综上所述可知,当时,水平距离最大,最大距离为
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2024级第二期第四次月考
物理试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿提出的经典力学体系只适用于宏观、低速、弱引力场的情形
B. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
D. 惠更斯通过摆球的碰撞实验发现,两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变,这里的“运动量”是指物体的动能
2. 如图,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一根轻质弹性绳。用手拉住弹性绳的上端,将物体缓缓提升高度h。已知初始情况下弹性绳处于原长状态,重力加速度为g。则在此过程中人做的功( )
A. 等于mgh B. 小于mgh
C. 大于mgh D. 无法确定
3. 如图,质量为m的物体在拉力F作用下做匀加速直线运动,经过t后速度为v,求此时拉力的功率( )
A. mgv B. Fv
C. Fvcosθ D. 0
4. 某同学做投篮练习,两次分别从相同高度的A、B两位置抛出同一篮球,恰好都垂直撞击在篮板同一位置C,如图所示,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 篮球两次抛出时的动量相等 B. 两次篮球重力做功的平均功率相等
C. 篮球两次到位置C时机械能相等 D. 两次重力的冲量不相等
5. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A. 重力做正功,弹簧弹力不做功,弹性势能不变
B. 重力做正功,弹簧弹力做负功,弹性势能增加
C. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力做功不变
D. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
6. 如图所示有一半径为竖直平面内的光滑圆轨道,有一质量为的小球可视为质点,小球能够沿着圆轨道做完整的圆周运动,则小球在轨道的最低点对轨道的压力比小球在轨道的最高点对轨道的压力大( )
A. B. C. D.
7. 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到,在随后的一段时间内速度大小由增大到。前后两段时间内,合外力对质点做的功分别为和,合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共3小题,每题四个选项,选全得6分,选对但不全得3分,有错不得分,共18分)
8. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 甲图中的汽车在过最高点时处于失重状态
B. 乙图中的两个小球做匀速圆周运动的角速度相同
C. 丙图中直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
D. 丁图中火车转弯速度小于规定速度时,内轨对轮缘会有挤压作用
9. 如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,导弹在引力作用下,沿着椭圆轨道飞行击中地面目标,为轨道的远地点,距离地面高度为h。已知地球半径为,地球质量为,引力常量为。设距离地面高度为的圆轨道上卫星运动周期为,下列说法正确的是( )
A. 导弹在点的加速度小于
B. 导弹在点的速度大于
C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D. 导弹从点到点的时间一定小于
10. 如图所示,一个斜劈M 放置在粗糙的水平地面上,斜劈左、右侧斜面光滑,倾角分别为α和β,且,。两小滑块 P和Q 同时从斜面顶端由静止释放。已知P、Q 和斜劈M 质量均为m,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A. 从释放到Q 至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
B. 从释放到P至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
C. 从释放到P 至地面的时间t内,地面对M的支持力冲量大小为3mgt
D. 从释放到Q 至地面的时间t'内,地面对M的支持力冲量大小为2mgt'
三、实验题(共18分)
11. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
①将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放,记录其平均落地点位置;
③把质量为被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A. B. C.
(2)(单选)关于该实验,下列说法正确有__________。
A 斜槽轨道必须光滑
B. 铅垂线作用是检验斜槽末端是否水平
C. 入射球和被碰球的半径必须相同
D. 实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为___________;若碰撞是弹性碰撞,还应满足的关系式为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
12. 某物理兴趣小组按照图甲所示安装好装置“验证机械能守恒定律”,正确进行相关操作后,打出很多纸带,从中选出符合要求的纸带,如图乙所示(其中一段纸带图中未画出)。已知图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G。作为计数点,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。
(1)为了验证重物从释放到E点过程的机械能是否守恒,___________(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量,得到关系式h2=___________(用题中和图乙中所给物理量的符号表示),即可在误差允许范围内验证。若考虑到系统误差,测得的重力势能减少量___________(填“>”“<”或“=”);
(2)由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失,于是利用剩余的纸带进行如下的测量:以A为起点,测量各点到A的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像如图丙所示,图中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线___________;由图像得出,A点到起始点O的距离为___________cm(结果保留三位有效数字)。
四、解答题(共36分)
13. 质量为的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为。有一大小为的水平恒力作用于物体上,使之加速前进,经后撤去。取 。求:
(1)撤去瞬间物体的速度大小;
(2)物体运动的总时间。
14. 设有一质量M=5t的火箭,架设于发射台上,其喷出气体对地的速度为1000m/s。
(1)请估算它至少每秒喷出质量为多少的气体,才能让火箭开始上升。
(2)如果要使火箭以的加速度上升,请估算它每秒应喷出多少气体。(取)
15. 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存一定弹性势能。如图乙所示为小宋同学搭建的轨道的简化示意图,它由水平直轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和两个四分之一圆弧轨道与平滑连接而组成,圆弧轨道MN的圆心与圆弧轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量,小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现将具有弹性势能的小车从点由静止释放,小车恰好能通过竖直圆轨道,最终从P点水平飞出,小车在圆弧轨道上运动过程中,在C点速度为。假设小车在轨道段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的倍,其余轨道均光滑,不计其他阻力,小车可视为质点,小车在到达点前发条的弹性势能已经完全释放,重力加速度。
(1)求小车在圆轨道最低点所受轨道支持力的大小;
(2)求直轨道部分的长度;
(3)同时调节圆弧轨道与的半径,其他条件不变,求小车落地点与P点的最大水平距离xm。
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