1.如圖所示,軌道ABCD由半徑R
1=1.2m的光滑
圓弧軌道AB、長度L
BC=0.6m的粗糙水平軌道BC以及足夠長的光滑水平軌道CD組成。質量m
1=2kg的物塊P和質量,m
2=1kg的物塊Q壓縮著一輕質彈簧并鎖定(物塊與彈簧不連接),三者靜置于CD段中間,物塊P、Q可視為質點。緊靠D的右側水平地面上停放著質量m
3=3kg的小車,其上表面EF段粗糙,與CD等高,長度L
EF=1.2m;FG段為半徑R
2=1.8m的
光滑圓弧軌道;小車與地面間的阻力忽略不計。P、Q與BC、EF間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度g取10m/s
2,現(xiàn)解除彈簧鎖定,物塊P、Q由靜止被彈出(P、Q脫離彈簧后立即撤走彈簧),其中物塊P進入CBA軌道,而物塊Q滑上小車。不計物塊經過各連接點時的機械能損失。
(1)若物塊P經過CB后恰好能到達A點,求物塊P通過B點時,圓弧軌道對物塊P的彈力大??;
(2)若物塊P經過CB后恰好能到達A點,求物塊Q沖出小車后離開G點的最大高度;
(3)若彈簧解除鎖定后,物塊Q向右滑上小車后能通過F點,并且后續(xù)運動過程始終不滑離小車,求被鎖定彈簧的彈性勢能取值范圍。