如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板…——2023 高考物理第 14 题答案解析

2023_省自主命题(湖北)

2023 Hubei Question 14 Free-response Differentiating
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14. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为 2R、内表面光滑,挡板的两端A、B 在桌面边缘,B 与半径为R 的固定光滑圆弧轨道 $\widehat { C D E }$ 在同一竖直平面内,过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为 $6 0 ^ { \circ }$ 。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧,从B点飞出桌面后,在C点沿圆弧切线方向进入轨道 $\widehat { C D E }$ 内侧,并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为 $\frac { 1 } { 2 \pi }$ ,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,小物块可视为质点。求:

(1)小物块到达D 点的速度大小;

(2)B和D 两点的高度差;

(3)小物块在A点的初速度大小。

Answer key

(1) $\sqrt { g R }$; (2) 0; (3) $\sqrt { 3 g R }$

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