如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S—ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)