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题文

如图所示,半径为r=0.4m的1/4圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内,轨道与粗糙的水平地面相切于B点,CDE为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管,DE段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧,管的C端弯成与地面平滑相接,O点位于地面,OE连线竖直.可视为质点的物块b,从A点由静止开始沿轨道下滑,经地面进入细管(b横截面略小于管中空部分的横截面),b滑到E点时受到细管下壁的支持力大小等于所受重力的1/2.已知物块b的质量m = 0.4kg,g取10m/s2

(1)求物块b滑过E点时的速度大小vE
(2)求物块b滑过地面BC过程中克服摩擦力做的功Wf
(3)若将物块b静止放在B点,让另一可视为质点的物块a,从A点由静止开始沿轨道下滑,滑到B点时与b发生弹性正碰,已知a的质量M≥m,求物块b滑过E点后在地面的首次落点到O点的距离范围.

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 电荷守恒定律 平抛运动 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
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