如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径 R=0.5m ,物块 A 以 v0=6m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点 Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上 P 处静止的物块 B 碰撞,碰后粘在一起运动, P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为 L=0.1m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 μ=0.1 , A 、 B 的质量均为 m=1kg (重力加速度 g 取 10m/s2 ; A 、 B 视为质点,碰撞时间极短)。
⑴求 A 滑过Q点时的速度大小 v 和受到的弹力大小 F ;
⑵若碰后 AB 最终停止在第 k 个粗糙段上,求 k 的数值;
⑶求碰后
AB 滑至第
n 个
(n<k) 光滑段上的速度
vn 与
n 的关系式。