14. 如图在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为
l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度
v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知
R=0.4 m,
l=2.5 m,
v0=6 m/s,物块质量
m=1 kg,与
PQ段间的动摩擦因数
μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计.取
g=10 m/s
2.求:
(1)物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力大小;
(2)物块从
Q运动到
P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;
(3)物块仍以
v0从右侧冲上轨道,调节
PQ段的长度
l,当
l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回
A点继续向右运动.