• 试题 ID 27027


如图所示,处于坚直平面内的一探究装置,由倾角 $\alpha=37^{\circ}$ 的光滑直轨道 $A B$ ,圆心为 $O_1$ 的半圆形光滑轨道 $B C D$ ,圆心为 $O_2$ 的半圆形光滑细圆管轨道 $D E F$ ,倾角也为 $37^{\circ}$ 的粗糙直轨道 $F G$ 组成, $B, ~ D$ 和 $F$ 为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在 $G$ 点(与 $B$ 点等高), $B, ~ O_1, ~ D, ~ O_2$ 和 $F$ 点处于同一直线上.已知可视为质点的滑块质量 $m=0.1$ kg ,轨道 $B C D$ 和 $D E F$ 的半径 $R=0.15 m$ ,轨道 $A B$ 长度 $l_{A B}=3 m$ ,滑块与轨道 $F G$ 间的动摩擦因数 $\mu=\frac{7}{8}$ ,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回, $\sin 37^{\circ}=0.6, \cos 37^{\circ}=0.8$ .滑块开始时均从轨道 $A B$ 上某点静止释放.


(1)若释放点距B点的长度l=0.7 m,求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小;

(2)设释放点距B点的长度为lx,求滑块第一次经F点时的速度v与lx之间的关系式;

(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点,求释放点距B点长度lx的值.
A
B
C
D
E
F
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