34. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部
AB是一长为2
R的竖直细管,上半部
BC是半径为
R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,
AB管内有一原长为
R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5
R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为
m的鱼饵到达管口
C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为
g.求:
(1)质量为
m的鱼饵到达管口
C时的速度大小
v1;
(2)弹簧压缩到0.5
R时的弹性势能
Ep;
(3)已知地面与水平面相距1.5
R,若使该投饵管绕
AB管的中轴线
。在
角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
到
m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积
S是多少?