如圖所示,在空中A點(diǎn)將質(zhì)量為m=0.1kg的小球以某一水平速度拋出,將無碰撞地由B點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)半徑R=
m的內(nèi)壁光滑圓管弧形軌道,然后經(jīng)最低點(diǎn)C無能量損失地進(jìn)入足夠長光滑水平軌道,與另一靜止的質(zhì)量為M=0.3kg小球發(fā)生碰撞并粘連在一起(不再分開)壓縮彈簧,彈簧左端與小球M栓接,彈簧右端與固定擋板栓接.已知圓管的直徑遠(yuǎn)小于軌道半徑R且略大于小球直徑,OB和豎直方向之間的夾角α=37°,A點(diǎn)與B點(diǎn)的豎直高度差h=0.45m,彈簧始終在彈性限度內(nèi),g=10m/s
2.求:
(1)小球在A點(diǎn)拋出的水平初速度v
0.
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),小球?qū)壍赖膲毫
N的大。ńY(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(3)彈簧壓縮過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能E
p(4)若只將彈簧右側(cè)栓接的擋板改為栓接一個(gè)質(zhì)量為M′=0.4kg的光滑小球,水平軌道足夠長,其它條件保持不變,則三個(gè)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)和相互作用過程中小球M′第二次達(dá)到最大速度時(shí),小球M的速度是多少?