游樂場(chǎng)是年輕人都愛去的娛樂場(chǎng)所,某設(shè)計(jì)單位為測(cè)試待建滑行軌道的性能,建立了如圖所示的測(cè)試模型。模型左邊是半徑為4.5m的
圓弧軌道,軌道末端B水平,且與皮帶等高。皮帶保持v
0=1m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),C點(diǎn)是皮帶的最右端,C點(diǎn)右邊是一放在光滑水平地面上的木板,木板與皮帶等高,且長(zhǎng)度為1m,質(zhì)量為1.2kg。試驗(yàn)時(shí),讓質(zhì)量為2kg的物塊甲從A點(diǎn)由靜止釋放,測(cè)得甲到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為56N,甲到達(dá)B點(diǎn)的同時(shí),在皮帶右側(cè)C點(diǎn)輕輕放置質(zhì)量為0.4kg的物塊乙,甲、乙碰撞前瞬間甲的速度大小v
1=5m/s,甲、乙碰撞后粘成一體繼續(xù)沿皮帶向右滑行,最后滑上木板。已知甲、乙及甲乙整體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ
1=0.2,甲乙整體與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ
2=0.1,重力加速度g=10m/s
2。求:
(1)從A滑到B的過程中,甲克服摩擦力做的功W
f;
(2)皮帶的長(zhǎng)度l;
(3)甲乙整體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小v
C;
(4)判斷甲乙整體能否和木板達(dá)到共速?若能,求出甲乙在木板上滑行的距離;若不能,為使甲乙和木板能共速,需要在木板右端粘接上至少多長(zhǎng)的同種規(guī)格(相同高度、寬度和材料)的木板。