衡中同卷 2021-2022学年度上学期高考综合改革试点省份高三年级四调(河北专版)物理试题

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14.（16分）如图所示，竖直平面内由倾角为a=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面上，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2和E O1和B四点连成的直线与水平方向的夹角均为0=30°，G点与竖直墙面的距离为d=√3R。现将质量为m的物块从斜面上距离地面为h处静止释放。物块与竖直墙面间碰撞时无能量损失（竖直分速度不变，垂直于墙面的分速度大小不变，方向反向），物块可视为质点，斜面与物块间的动摩擦因数为p（未知），管道和竖直墙壁光滑，重力加速度为g。
（1）若物块释放处高度h=1.5R，当物块第一次运动到圆管的B点时，速度大小为vB=gR，求该斜面与物块间的动摩擦因数p及此时管道对物块的弹力大小FN；
（2）若保持斜面与物块间的动摩擦因数p与（1）中相同，让物块从距离地面为h处静止释放，物块从G冲出后，又能沿圆管返回到斜面AB上，求高度h的大小

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