傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成了豎直平面內(nèi)的光滑軌道ABCD,如圖甲所示。AB和BCD相切于B點(diǎn),C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),O為圓心,OB與OC夾角為37°小滑塊從軌道ABC上離C點(diǎn)豎直高度為h的某點(diǎn)由靜止滑下,用力傳感器測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為F,多次改變高度得到如圖乙所示的壓力F與高度h的關(guān)系圖像(該圖線(xiàn)縱軸截距為2N),重力加速度g=10m/s
2求:
(1)滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑;
(2)若要求滑塊在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),在圓弧CD間不脫離軌道,則h應(yīng)滿(mǎn)足的條件;
(3)是否存在某個(gè)h值,使得滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D飛出后恰好落在B處?若C存在,請(qǐng)求出h值;若不存在,請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明理由。