2.如圖所示,軌道ABCD由三部分組成,即:半徑R
1=1.2m的光滑
圓弧軌道AB,長(zhǎng)度L
B=0.6m的粗糙水平軌道BC,以及足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道CD。物塊P質(zhì)量m
1=2kg、物塊Q質(zhì)量m
2=1kg壓縮著一輕質(zhì)彈簧并鎖定(物塊與彈簧不連接)靜止于CD段中間,物塊P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)。緊靠D的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量m
3=3kg的小車(chē),其上表面EF段粗糙,與CD等高,長(zhǎng)度L
EF=1.2m;FG段為半徑R
2=1.8m的
光滑圓弧軌道;小車(chē)與地面的阻力可不計(jì)。P、Q與BC,EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,現(xiàn)解除彈簧鎖定,物塊P、Q由靜止被彈出(P、Q脫離彈簧后立即撤走彈簧),其中物塊P進(jìn)入CBA軌道,而物塊Q滑上小車(chē)。不計(jì)物塊經(jīng)過(guò)各連接點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。重力加速度大小取g=10m/s
2。
(1)若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn),求P通過(guò)B點(diǎn)時(shí),P對(duì)圓弧軌道的壓力;
(2)若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn),求被鎖定彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(3)若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn),請(qǐng)分析物塊Q能否沖出小車(chē)最高點(diǎn)G。