如图甲所示,一质量为
ma的滑块(可看成质点)固定在半径为
R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端
A点,另一质量为
mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端
B处,
A点和圆弧对应的圆心
O点等高。


(1)若圆弧的底端
B与水平光滑平面连接(足够长),
mb静止于
B点,
ma从静止开始释放,假设两滑块碰撞时无机械能损失,且两滑块能发生两次碰撞,试证明:3
ma<
mb。
(2)若圆弧的底端
B与水平传送带平滑连接,如图乙所示。已知
ma=
mb=1kg,
R=0.8 m,传送带逆时针匀速运行的速率为
v0=1 m/s,
B点到传送带水平面右端点
C的距离为
L=2 m。
mb静止于
B点,
ma从静止开始释放,滑块
ma与
mb相碰后立即结合在一起(设为
mc)运动,当
mc运动到
C点时速度恰好为零。求
mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量
Q。(
g=10 m/s
2)