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如图所示为一装置的截面图,其中AB段是半径为R=2L的四分之一圆轨道,CDO段为半径r=L的半圆形轨道,最高点O固定一个竖直挡板,小球碰后原速弹回,D为CDO轨道的中点,两轨道均光滑,如图连接且固定,...
题目内容:
如图所示为一装置的截面图,其中AB段是半径为R=2L的四分之一圆轨道,CDO段为半径r=L的半圆形轨道,最高点O固定一个竖直挡板,小球碰后原速弹回,D为CDO轨道的中点,两轨道均光滑,如图连接且固定,现有一个质量为m的小球以某一速度v从A点进入轨道,并在竖直平面的轨道内运动。求:
(1)若要小球做完整的圆周运动,从A点进入轨道的速度v至少是多少?
(2)若小球从某一高度静止释放,且轨道承受最大压力为3mg,试分析小球应从轨道上离地面多高的位置释放。
(3)若轨道不光滑,小球以某一速度从A点进入轨道后,经挡板弹回时恰好返回A点,若将圆轨道AB换成直轨道(虚线所示),且与CDO圆弧光滑连接,直轨道的动摩擦因数和圆轨道相同,若小球以相同大小的速度从A点进入直轨道后,能再次返回A点吗,请简述原因。
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