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(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点弹射出的速度大小;

(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出,求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围。

答案

解答:

    小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v,由牛顿第二定律:   1分)

    B到最高点小滑块机械能守恒有:   ②1分)

    AB由动能定理得:   ③1分)

    由以上三式解得A点的速度为:1分)

   (2)若小滑块刚好停在C处,AC动能定理得:

       ④ (1分)   解得A点的速度为1分)

    若小滑块停在BC段,应满足5m/svA6m/s1分)

    若小滑块能通过C点并恰好越过陷阱,利用平抛运动则有:

    竖直方向:   1分)     水平方向   1分)

    AC由动能定理得:   ⑦ (1分)

解得:1分)

所以初速度的范围为:5m/svA6m/svA1分)

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