16.為了研究過山車的原理,某興趣小組提出了下列設(shè)想:取一個與水平方向夾角為37°、長為l=2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與半徑為R=0.2m的豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個質(zhì)量m=1kg小物塊(可視為質(zhì)點)以初速度v
0=5.0m/s從A點沿傾斜軌道滑下,小物塊到達(dá)C點時速度v
C=4.0m/s。(g=10m/s
2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求小物塊到達(dá)C點時對圓軌道壓力F
N的大??;
(2)求小物塊從A到B運動過程中摩擦力所做的功W
f;
(3)為了使小物塊不離開軌道,并從軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑R′應(yīng)滿足什么條件?