10. 如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度
H=2.2m,倾角
= 37°的斜面体固定在平台上,斜面底端
B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径
R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于
C点,
C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量
m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至
A点,此时弹簧的弹性势能
Ep=2.8J,
AB长
L=2.0m。现撤去外力,小物块从
A点由静止释放,脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑,经光滑平台
BC,从
C 点进入细管,由
D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数
μ=0.80,小物块可视为质点,不计空气阻力及细管内径大小,重力加速度
g取10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径
R的大小,其他条件保持不变,欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到
D点得水平距离最大,求此时
R的大小及小物块落地点到
D点的水平距离。( )
A.R=0.5m,x=2.4m | B.R=0.4m,x=2.8m |
C.R=0.4m,x=2.4m | D.R=0.5m,x=2.8m |