高中物理：机械能计算题专项练习.docx

1.如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连）、细圆管道GHIJ（HI和IJ为两段四分之一圆弧）和与J相切的水平直轨道JK组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为m =30g且可视为质点，竖直圆轨道半径为r =0.45m，小圆弧管道HI和大圆弧管道IJ的半径之比为1:4，L1=1.5m不变，L2=0.5m，滑块与AB、EG及JK间摩擦因数均为μ =0.5，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节h =2m，滑块从B点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK，求： （1）大圆弧管道IJ的半径R； （2）滑块经过竖直圆轨道与圆心O等高的P点时对轨道的压力F1与运动到圆弧管道最低点H时对轨道的压力F2大小之比； （3）若在水平轨道JK水上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为h =3m，仍让滑块从B点由静止滑下，问弹性挡板与J的间距L满足什么条件时游戏能闯关成功。 R=0.8m （2） F2=3.3N F2=3.3N （3） ∴或