20.如圖所示,在豎直面內(nèi),足夠長光滑傾斜直軌道PA與水平直軌道平滑連接。以速度v
0逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶MN與直軌道AB、CD、FG處于同一水平面上,AB、MN、CD的長度均為l。圓弧形細(xì)管道DE半徑為R,EF在豎直直徑上,E點高度為H。開始時,一質(zhì)量為m的物塊自斜面上高為h處由靜止下滑,已知m=2g,l=1m,R=0.4m,H=0.2m,v
0=2m/s,物塊與MN、CD之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,軌道AB和管道DE均光滑,物塊落到FG時不反彈且靜止。忽略M、B和N、C之間的空隙,CD與DE平滑連接,物塊可視為質(zhì)點。
(1)為使物塊能夠到達(dá)E點,求h的最小值;
(2)物塊在DE最高點時,求管道對物塊的作用力F
N與h間滿足的關(guān)系;
(3)若物塊釋放高度0.9m<h<1.65m,求物塊最終靜止的位置x值的范圍(以A點為坐標(biāo)原點,水平向右為正,建立x軸)。