如圖甲為一個(gè)兒童電動(dòng)小汽車的軌道傳送接收裝置，L=1m的水平直軌道AB與半徑均為0.4m的豎直光滑螺旋圓軌道（O、O'為圓心，C為最高點(diǎn)）相切于B，B'為第2個(gè)圓與水平軌道的切點(diǎn)，O'D與O'B'的夾角為60°，接收裝置為高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái)，EF為平臺(tái)上一條直線，O'EF在同一豎直平面內(nèi)，裝置切面圖可抽象為圖乙模型。質(zhì)量為0.6kg的電動(dòng)小汽車以額定功率P=6W從起點(diǎn)A啟動(dòng)沿軌道運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間（到達(dá)B點(diǎn)之前電動(dòng)機(jī)已停止工作），剛好能通過C點(diǎn)，之后沿圓弧從B'運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)后拋出，沿水平方向落到平臺(tái)E點(diǎn)，小汽車與水平直軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，其余軌道均光滑，g=10m/s2（空氣阻力不計(jì)，小汽車運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)）。
（1）求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t；
（2）要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，求平臺(tái)調(diào)節(jié)高度H和EB'的水平位移X；
（3）若拋出點(diǎn)D的位置可沿圓軌道調(diào)節(jié)，設(shè)O'D與O'B′的夾角為θ，要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，寫出平臺(tái)的豎直高度H、平臺(tái)落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平位移x、角度θ的關(guān)系方程。
【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算；繩球類模型及其臨界條件；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：98引用：1難度：0.4
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