如图, 一轻弹簧原长为 , 其一端固定在倾角为 的固定直轨道 的底端 处, 另一端位于直轨道上 处, 弹簧处于自然状态, 直轨道与一半径为 的光滑圆弧轨道相切于 点, 均在同一竖直面内。质量为 的小物块 自 点由静止开 始下滑, 最低到达 点(末画出 , 随后 沿轨道被弹回, 最高点到达 点, , 已知
与直轨道间的动摩擦因数 , 重力加速度大小为 (取 )
(1) 求 P 第一次运动到 点时速度的大小。
(2) 求 运动到 点时弹簧的弹性势能。
(3) 改变物块 的质量, 将 推至 点, 从静止开始释放。已知 自圆弧轨道的最高点 处水平飞出后, 恰好通过 点。 点在 点左下方,与 点水平相距 、竖直相距 , 求 运动到 D 点时速度的大小和改变后 P 的质量。