15.如圖所示,帶底座的圓形軌道靜置于水平地面上,兩個完全相同可視為質(zhì)點、質(zhì)量均為m的小球,靜止在軌道最低位置。兩球中間夾有一壓縮的微型輕彈簧,兩小球之間距離可忽略不計,且與彈簧不栓接。現(xiàn)同時釋放兩個小球,彈簧完全彈開后,兩球沿軌道內(nèi)壁運動剛好能到達軌道最高點。已知圓形軌道質(zhì)量為1.5m,半徑為R,重力加速度為g。小球沿軌道上升過程中,軌道裝置始終靜止不動。求:
(1)彈簧壓縮時的彈性勢能;
(2)小球與圓心的連線和豎直方向夾角多大時,圓形軌道對地面的壓力剛好為零;
(3)小球克服重力做功的功率最大時,小球在環(huán)上的位置(用小球與圓心連線和豎直方向之間夾角的三角函數(shù)值表示)。