2023学年第一学期浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考物理试题及答案

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如图所示是一儿童游戏机的简化示意16.图。光滑游戏面板与水面成一夹角B,半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于BA点，C点为圆弧轨道最高点（切线水p手柄)，管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：无弹珠时，轻弹簧上端与B点距离为5R,将一质量为m的弹珠Q投入AB管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能E,=mgRn0,已知弹簧劲度系数k=10 gsin9。某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放R手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出)，根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计，重力加速(1)调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，度为g,求：落在斜面底边上的不同位置，其中落点与A点的最近距离是多少？(2)若弹珠Q落在斜面底边上离A点的距离为10R的P!点，求它在这次运动中经过C点时对轨道的压力大小；(3)在(2)的运动过程中，求弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少。