15.如圖所示,豎直放置的光滑半圓形軌道MN的右側(cè)有一面豎直的墻,一質(zhì)量為m的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從水平地面獲得一瞬時(shí)速度,沿半圓軌道恰好到達(dá)最高點(diǎn)N,打在豎直墻面上的P點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R為0.4m,最低點(diǎn)M與墻面之間的水平距離L為0.4m,重力加速度g取10m/s
2,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)物塊恰好通過最高點(diǎn)N時(shí)速度的大小v
N;
(2)物塊打在墻上P時(shí)速度方向與墻面所成的夾角θ;
(3)若增大物塊在水平面的初速度,當(dāng)物塊再次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)N時(shí)對軌道的壓力為4mg,最后打在墻面上的A點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),則PA之間的距離是多少?