16. 如图所示,水平传送带左右两侧的台面光滑且等高,一半径
R=3.0m的竖直固定光滑圆弧轨道与水平台面相切于
A点,一半径
r=1.0m的竖直固定光滑
圆弧轨道与台面相切于
B点。传送带以
v0=2m/s的速度逆时针匀速运行,质量
M=3kg的滑块P被锁定在
A点,质量为
m=1kg的滑块Q在
圆弧轨道上从圆心的等高点静止释放。已知滑块Q与传送带之间的摩擦因数
μ=0.2,传送带长
L=1m。设滑块P、Q间发生的是弹性碰撞(碰撞前瞬间滑块P解锁),且滑块P每次先于Q到达
A点并立即被锁定,
g取10m/s
2,求:
(1)滑块Q由静止释放沿圆弧轨道到达
B点时对轨道压力的大小;
(2)滑块P运动的最大高度;
(3)滑块Q在传送带上通过的总路程。