如图所示,上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为
R的光滑半圆轨道相切,整体固定在水平地面上.平台上放置两个滑块
A、
B,其质量
mA=
m,
mB=2
m,两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧,弹簧与滑块不拴接.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量
M=3
m,车长
L=2
R,小车的上表面与平台的台面等高,滑块与小车上表面间的动摩擦因数
μ=0.2.解除弹簧约束,滑块
A、
B在平台上与弹簧分离,在同一水平直线上运动.滑块
A经
C点恰好能够通过半圆轨道的最高点
D,滑块
B冲上小车.两个滑块均可视为质点,重力加速度为
g.求:
(1)滑块
A在半圆轨道最低点
C处时的速度大小;
(2)滑块
B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小;
(3)若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩(图中未画出),立桩与小车右端的距离为
x,当小车右端运动到立桩处立即被牢固粘连.请讨论滑块
B在小车上运动过程中,克服摩擦力做的功
Wf与
x的关系.
