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如图为过山车的简化模型,AB是一段光滑的半径为
的四分之一圆弧轨道,B点处接一个半径为r的竖直光滑圆轨道,滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为
的粗糙水平直轨道BD,最后滑上半径也为R,圆心角
的光滑圆弧轨道DE。现将质量为
的滑块从A点由静止释放,求:
(1)若
, 求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)若要求滑块能滑上DE圆弧轨道但不会从E点冲出轨道,并最终停在平直轨道上,平直轨道BD的动摩擦因数
需满足的条件。
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