一輕質(zhì)彈簧豎直放置,將一質(zhì)量為12m的小物塊輕放于彈簧頂端,彈簧最大壓縮量為L。如圖所示,水平地面上有一固定擋板,將此彈簧一端固定在擋板上且水平放置,一質(zhì)量為m的小物塊P緊靠彈簧的另一端但不拴接;在水平地面右側(cè)固定有一半徑R=L的豎直光滑半圓軌道,軌道最低點(diǎn)與地面相切。將另一質(zhì)量也為m的小物塊Q放置在距半圓軌道最低點(diǎn)L
2=4L處?,F(xiàn)向左推P壓縮彈簧,使彈簧發(fā)生形變量為L,此時(shí)P與小物塊Q的距離為L
1=2L。撤去外力,小物塊P被彈簧彈開,然后與小物塊Q正碰,碰后瞬間粘在一起。小物塊P、Q均可看作質(zhì)點(diǎn),且與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g。
(1)求彈簧最大壓縮量為L時(shí),彈簧具有的彈性勢能;
(2)若兩物塊P,Q與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
0=
,求兩個(gè)小物塊剛滑上半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?br />(3)若兩物塊P、Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ可以改變,要求兩個(gè)小物塊在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,求動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍。