1.如图甲所示,倾角为θ=37°的绝缘斜面体固定在水平面上,质量为m=1 kg、带电荷量为q=+10-3 C且可视为质点的物块放在斜面体的底端,t=0时刻起在空间加一沿斜面向上的匀强电场,经过t1=1 s后将电场撤去,通过计算机描绘出前2 s物块的速度大小随时间变化的规律图象如图乙所示,2 s后再经过一段时间物块刚好能运动到斜面体的顶端,之后再沿斜面返回,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,=5.48.求:
(1)物块与斜面体之间的动摩擦因数μ以及电场强度E的大小;
(2)斜面的长度以及物块在斜面体上运动的总时间(结果保留两位小数).
2.如图所示,某游乐场的一种装置可以简化为竖直面内的BCDE轨道,其中左侧半径为R=0.8 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°,下端点C为轨道的最低点且与水平面相切,CD为粗糙水平轨道,DE为倾角为θ=30°的光滑倾斜轨道,一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上.现有质量为1 kg的小滑块P(可视为质点)从空中的A点以v0=2.5 m/s的初速度被向左水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,在圆弧轨道的最低点C点与原先静止的滑块Q(可视为质点)发生碰撞后结合为一个整体,并沿水平轨道CD继续滑动,经过D点(不计经过D点时的能量损失)后沿倾斜轨道向上运动至F点(图中未标出),弹簧恰好压缩至最短.已知C、D之间和D、F之间距离都为1 m,滑块P、Q的质量之比为=,两滑块与轨道CD间的动摩擦因数都为μ=0.2,g取10 m/s2,不计空气阻力.求:
(1)小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小;
(2)小滑块P刚到达圆弧轨道上的C点与Q碰撞前瞬间对轨道压力的大小;
(3)弹簧的弹性势能的最大值.