如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上MN底端固定一轻弹簧,轻弹簧的上端与滑块A固定连接,弹簧劲度系数k=100N/m,A静止且距斜面顶端N点相距x=0.10m.另一小滑块B在N点以加速度v
0=5
m/s沿斜面向下运动,A、B碰撞后具有相同速度但不粘连.B与A分离后,B恰水平进入停放在光滑水平地面上的小车最左端,小车右端与墙壁足够远,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线水平,小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上.已知水平地面和半圆轨道面均光滑,滑块A、B可视为质点且质量均为m=2kg,被A压缩时弹簧存储的弹性势能E
p=0.5J,小车质量M=1kg,长L=1.0m,滑块B与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s
2.求:
(1)滑块B与A碰撞结束瞬间的速度;
(2)小车与墙壁碰撞前瞬间的速度;
(3)为使滑块B能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,对轨道半径R有何要求?