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如图所示为某种弹射小球的游戏装置,水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管AB。细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管,上端B与四分之一圆弧弯管BC相接,每次弹射前,推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁...
题目内容:
如图所示为某种弹射小球的游戏装置,水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管AB。细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管,上端B与四分之一圆弧弯管BC相接,每次弹射前,推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁定,解除锁定,小球即被弹簧弹出,水平射进细管A端,再沿管ABC从C端水平射出。已知弯管BC的半径R=0.40m,小球的质量为m=0.1kg,当调节竖直细管AB的长度L至L0=0.80m时,发现小球恰好能过管口C端,不计小球运动过程中的机械能损失。求:
(1)弹簧锁定时具有的弹性势能(以弹簧处于原长时的弹性势能为零);
(2)当L=0.40m时,小球落到水平面上的位置与竖直管AB的距离;
(3)保持L0=0.8m不变,若将小球质量变为原来的一半,求小球到达C点时管壁对其作用力的大小和方向。
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