如图所示,光滑曲面
AB与水平面
BC平滑连接于
B点,
BC右端连接内壁光滑、半径为
r=0.4m的1/4细圆管
CD,管口
D端正下方直立一根劲度系数为
k=100N/m的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口
D端齐平。质量为
m=0.5kg的小球从曲面上距
BC的高度为
h=0.8m处由静止开始下滑,进入管口
C端时的速度为2m/s,通过
CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为
EP=0.125J。已知小球与
BC间的动摩擦因数
μ=0.5。求:
(1)小球到达
B点时的速度大小
vB(2)水平面
BC的长度
(3)在压缩弹簧的过程中小球的最大速度
vm