
如图所示,在空中A点将质量为m=0.1kg的小球以某一水平速度抛出,将无碰撞地由B点进入竖直平面内半径R=
m的内壁光滑圆管弧形轨道,然后经最低点C无能量损失地进入足够长光滑水平轨道,与另一静止的质量为M=0.3kg小球发生碰撞并粘连在一起(不再分开)压缩弹簧,弹簧左端与小球M栓接,弹簧右端与固定挡板栓接.已知圆管的直径远小于轨道半径R且略大于小球直径,OB和竖直方向之间的夹角α=37°,A点与B点的竖直高度差h=0.45m,弹簧始终在弹性限度内,g=10m/s
2.求:
(1)小球在A点抛出的水平初速度v
0.
(2)小球运动到最低点C时,小球对轨道的压力F
N的大小(结果保留一位有效数字)
(3)弹簧压缩过程中,弹簧具有的最大弹性势能E
p(4)若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为M′=0.4kg的光滑小球,水平轨道足够长,其它条件保持不变,则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球M′第二次达到最大速度时,小球M的速度是多少?