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金太阳2022届江西高三阶段性考试(22-11-148C)物理试题

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17.(15分)足够长的水平传送带始终以恒定速率逆时针运行,右侧有一段与传送带上表面相切的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道的半径R=10m,质量M=2kg的木盒(视为质点)从圆弧轨道上离圆弧底端h高处由静止释放,滑上传送带后做减速运动,在传送带上运动t1=2s时恰好与传送带的速度相同。木盒与传送带之间的动摩擦因数p=0.2,木盒与传送带保持相对静止后,以v=12m/s的速度在传送带左端向右推出光滑小球(视为质点),小球的质量m=1kg。小球与木盒相遇后,小球立即进入木盒中并与木盒成为不再分离的整体。测得木盒第一次经过圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力大小N=40N,取重力加速度大小g=10m/s2,求
(1)静止释放时木盒离圆弧底端的高度h;
(2)木盒在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量Q和木盒与小球碰撞时产生的热量Q之比。
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