如圖所示，粗糙絕緣水平地面ABC與光滑絕緣半圓弧豎直軌道CD相切C點，CD右側(cè)（含CD）有水平向右的勻強電場，電場強度大小為E=3mg4q，圓弧軌道半徑為R，AB長度L1=R，BC長度L2=4R。有一質(zhì)量為M=2m的滑塊P以v0=10gR從A點向右運動，在B處與一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的滑塊Q發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程中Q的電荷量不變），碰撞后滑塊Q繼續(xù)向右運動經(jīng)過C點進入光滑圓軌道。已知滑塊P、Q與地面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不計空氣阻力，滑塊都可看作質(zhì)點，重力加速度為g。求：
（1）滑塊P與Q發(fā)生碰撞后瞬間滑塊Q速度v的大??；
（2）滑塊Q繼續(xù)運動到達圓軌道的最高點D時對軌道壓力N的大??；
（3）若滑塊P與Q發(fā)生彈性碰撞后使Q能滑上圓弧軌道并且可沿軌道滑回平面，求滑塊P初速度的最大值vm。（答案可用分數(shù)及根式表示）
E
=
3
mg
4
q
v
0
=
10
g
R
【答案】（1）滑塊P與Q發(fā)生碰撞后瞬間滑塊Q速度v的大小為3；
（2）滑塊Q繼續(xù)運動到達圓軌道的最高點D時對軌道壓力N的大小為7mg；
（3）滑塊P初速度的最大值vm為。
g
R
（2）滑塊Q繼續(xù)運動到達圓軌道的最高點D時對軌道壓力N的大小為7mg；
（3）滑塊P初速度的最大值vm為
70
g
R
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：156引用：1難度：0.3
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