如图所示,在倾角为37°的斜面上放置一质量为
m的物块
B,物块
B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,物块
B平衡时,弹簧的压缩量为
x0,
O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端再连接一光滑的半径
R=0.6
x0的半圆轨道,半圆轨道与斜面相切于
P点。在斜面顶端有一质量也为
m的物块
A,与物块
B相距4
x0,现让
A从静止开始沿斜面下滑,
A、
B相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到
O点(
A、
B均可视为质点)。已知斜面
OP部分粗糙,且
A、
B与斜面间的动摩擦因数均为
μ=0.25,其余部分光滑。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为
g。
(1)求物块
A、
B相碰后瞬间的共同速度大小;
(2)求物块
A、
B相碰前弹簧具有的弹性势能;
(3)若让物块
A以某一初速度从
P点沿半圆轨道上滑,恰好能通过最高点后落在斜面上,求
A的落点到
P点的距离。
(4)若让物块
A以某一初速度
v自
P点沿斜面下滑,与物块
B碰后返回到
P点还具有向上的速度,则
v为多大时物块
A恰能通过半圆轨道的最高点?
A、
B分离瞬间,
B物块即被锁定。