如图所示,半径
R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴
OO′匀速转动,在圆心
O正上方

=0.8m高处固定一水平轨道
PQ,转轴和水平轨道交于
O′点.一质量
m=2kg的小车(可视为质点),在
F=6N的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从
O′左侧
x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到
O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径
OA与

轴重合。规定经过
O点水平向右为

轴正方向,小车与轨道间的动摩擦因数
μ=0.2,
g取10m/s
2 ,求:

(1)为使小球刚好落在
A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)现在
A点放一物体,其质量为1kg,通过一根最大拉力为(10π
2-5)N的绳子与圆盘圆心
O点连接,当圆盘角速度为(1)问中最小值时,为使绳子不拉断,问物体与圆盘的动摩擦因数μ′最小应为多大?
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力
F作用的距离范围?