如图所示,光滑水平地面上停放着一辆质量为
M的小车,小车的左侧靠在竖直墙壁上,半径为
R的四分之一光滑圆弧轨道
AB的最低点
B与水平轨道
BD平滑相接,小车的右端固定有一个轻质弹簧,弹簧左端自然伸长至
C点,水平轨道
BC段粗糙,
CD段光滑.现有一可视为质点的物块从
A点正上方
h=
R处无初速度下落,物块质量为
m,恰好落入小车沿圆轨道滑动,然后沿水平轨道滑行,与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到
B点相对于车静止.已知
M=3
m,物块与水平轨道
BC间的动摩擦因数为μ,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求
(1)物块下落后由
A滑至
B处时,对轨道的压力大小;
(2)压缩弹簧过程中,弹簧所具有的最大弹性势能.
