如圖所示,在空中A點將質量為m=0.1kg的小球以某一水平速度拋出,將無碰撞地由B點進入豎直平面內半徑R=
m的內壁光滑圓管弧形軌道,然后經最低點C無能量損失地進入足夠長光滑水平軌道,與另一靜止的質量為M=0.3kg小球發(fā)生碰撞并粘連在一起(不再分開)壓縮彈簧,彈簧左端與小球M栓接,彈簧右端與固定擋板栓接.已知圓管的直徑遠小于軌道半徑R且略大于小球直徑,OB和豎直方向之間的夾角α=37°,A點與B點的豎直高度差h=0.45m,彈簧始終在彈性限度內,g=10m/s
2.求:
(1)小球在A點拋出的水平初速度v
0.
(2)小球運動到最低點C時,小球對軌道的壓力F
N的大。ńY果保留一位有效數字)
(3)彈簧壓縮過程中,彈簧具有的最大彈性勢能E
p(4)若只將彈簧右側栓接的擋板改為栓接一個質量為M′=0.4kg的光滑小球,水平軌道足夠長,其它條件保持不變,則三個小球在整個運動和相互作用過程中小球M′第二次達到最大速度時,小球M的速度是多少?