如图所示,一轻质弹簧左端固定在A点,自然状态时其右端位于O点.水平向右侧有一竖直光滑圆形轨道在C点与水平面平滑连接,圆心为,半径R=0.4m另一轻质弹簧一端固定在点的轴上,一端栓着一个小球,弹簧的原长为=0.5m,劲度系数k=100N/m.用质量m1=0.4kg的物体将弹簧缓慢压缩到B点(物体与弹簧不栓接),物块与水平面间的动摩擦因数,释放后物块恰运动到C点停止,BC间距离L=2m.换同种材料、质量m2=0.2kg的物块重复上述过程。(物块、小球均视为质点,g=10m/s2)求:
(1)物块m2到C点时的速度大小;
(2)若小球的质量也为m2,物块与小球碰撞后交换速度,论证小球是否能通过最高点D.若能通过,求出最高点轨道对小球的弹力N;若不能通过,求出小球离开轨道时的位置和连线与竖直方向的夹角;
(3)在(2)问的基础上,若将拴着小球的弹簧换为劲度系数=10N/m的弹簧,再次求解。