
(23-24高一下·浙江·期中)有一款游戏,如图需要游戏者通过调整管口A点坐标位置,然后压缩弹簧把小物块弹出,使物块恰好无碰撞落入下方倾角为37°固定斜面的顶部B点,随后物块沿长L=10m,动摩擦因数=0.85的粗糙斜面BC下滑,无障碍进入固定在斜面上的
光滑圆弧曲面,以最终不离开轨道为通关成功。以斜面的顶端B为坐标原点O,建立水平直角坐标系(如图),某次调整管口A点的纵坐标为7.2m,以某一速度
抛出后,恰好到达圆弧右侧D点后返回。现g取10m/s2,求:
(1)速度的大小;
(2)圆弧半径为多大;
(3)满足整个游戏通关要求的A点坐标(x,y)值及速度与A点y坐标值的关系。
【答案】(1)16m/s;(2)96m;(3),
【知识点】应用动能定理解多段过程问题、平抛运动位移的计算
【详解】(1)由平抛运动的规律可知
=1.2s
解得
=16m/s
(2)在B点的速度
由动能定理可知
解得
R=96m
(3)根据
得
故与y一一对应;
故x与y也一一对应。
故只要≤7.2m,物块便不会从右侧滑出,要使不从左侧轨道滑出
得
y2≤4.896m<y1
综合得,只要0≤y≤4.896m,且满足以下关系即可
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