如图所示,小车右端有一半圆形光滑轨道
BC相切车表面于
B点,一个质量为
m=1.0kg可以视为质点的物块放置在
A点,随小车一起以速度
v0=5.0m/s沿光滑水平面上向右匀速运动.劲度系数较大的轻质弹簧固定在右侧竖直挡板上.当小车压缩弹簧到最短时,弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变),此时,物块恰好在小车的
B处,此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点
C.已知小车上表面水平且离地面的高度
h=0.45m,小车的质量为
M=1.0kg,小车的长度为
l=1.0m,半圆形轨道半径为
R=0.4m,物块与小车间的动摩擦因数为
μ=0.2.重力加速度
g取10m/s
2,试求:

(1)物块运到
B点时的速度
vB;
(2)弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能
Ep;
(3)若小物块落到小车上发生碰撞,碰撞后水平方向的速度不变,竖直方向等速率返回,小车始终保持静止,求物块落地点到小车左端
A的水平距离
x.