如圖所示,質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上,其右端與固定的臺(tái)階相距一段距離。一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線,一端與質(zhì)量為0.8m的滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))相連,另一端固定在懸點(diǎn)O處的力傳感器上,當(dāng)細(xì)線處于豎直位置且保持靜止時(shí),滑塊B恰好與木板A左端接觸但無(wú)壓力。靠近木板A左端有一支內(nèi)壁光滑的彈丸發(fā)射器,發(fā)射器內(nèi)有一根左端固定的輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為0.2m的小彈丸C放在處于壓縮狀態(tài)并被鎖定的彈簧右端。開始時(shí),用外力拉住滑塊B使細(xì)線呈水平拉直狀態(tài),由靜止釋放滑塊B并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻解除彈簧的鎖定,當(dāng)滑塊B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)被彈丸C水平擊中(作用時(shí)間極短,作用后彈丸C留在了滑塊內(nèi)),被擊中的滑塊B將細(xì)線拉斷,力傳感器顯示細(xì)線被拉斷瞬間的拉力大小為T=9mg,之后滑塊B(內(nèi)含彈丸)從木板A左端上表面水平滑入。已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板A足夠長(zhǎng),滑塊B不會(huì)從木板A表面滑出,木板A與臺(tái)階碰撞后以碰撞前的速率反向彈回,彈丸發(fā)射器發(fā)射完畢后立即撤走,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。
(1)求彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能E
p;
(2)若木板A與臺(tái)階只發(fā)生了一次碰撞,求木板A右端距臺(tái)階的距離x應(yīng)滿足的條件;
(3)若木板A與臺(tái)階碰撞了n次后最終停下,求木板A右端距臺(tái)階的距離x與碰撞次數(shù)n之間滿足的函數(shù)關(guān)系式。
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