题目内容
如图，在高h1=30m的光滑水平平台上，质量m1=1kg的小物块以1水平速度v1与质量m2=2kg的静止小物块2正碰，碰后合为一个小物块3；小物块3做平抛运动，恰从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块3沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。g=10m/s2。求：
（1）小物块1的水平速度v1的大小？（5分）
（2）若小物块3与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点p（p点没画出）。设小物块3与轨道CD之间的动磨擦因数为μ，求μ的取值范围。（7分）
略
解析:解：(1)由于h1＝30m，h2＝15m，所以∠BOC＝60º。
设小物块3的水平速度是v3，从A运动到B的时间为t，则
……………………………………………（1分）
…………………………………………… （1分）
解得v3＝10m/s
m1v1＝(m1＋m2)v3 ………………………………………… （2分）
解得v1＝30m/s ……………………………………………（1分）
（2）设小物块3在水平轨道上通过的路程为s，设m＝m1＋m2，由能量守恒有
根据题意，路程的最大值是smax＝3L …………………… （1分）
路程的最小值是smin＝L …………………… （1分）
路程的最大时，动摩擦因数最小，路程的最小时，动摩擦因数最大，即
………………………………… （2分）
………………………………… （2分）
解得μmax＝，μmin＝
即＜μ＜
……………………………… 1分）
如图所示，物体从高AE=h1=2m、倾角 α=37° 的坡顶由静止开始下滑，到坡底后又经过BC=20m一段水平距离，再沿另一倾角 β=30° 的斜坡向上滑动到D处静止，DF=h2=1.75m．设物体与各段表面的动摩擦因数都相同，且不计物体在转折点B、C处的能量损失，求动摩擦因数．（取sin 37°=
（1）如图1为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
，cos 37°=
）