Question

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L＝4m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，AB、CD与两圆弧形轨道相切于A、B、C、D点，BQC的半径为r＝1 m，APD的半径为R，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为θ＝37°．现有一质量为m＝1 kg的小球穿在滑轨上，以Ek0=36J的初动能从B点开始沿BA向上运动恰好能通过圆弧形轨道APD的最高点，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝0．25，设小球经过轨道连接处均无能量损失．（g＝10 m/s2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）求：

（1）求圆弧形APD的半径R为多少？

（2）求小球第二次到达D点时的动能；

（3）小球在CD段上运动的总路程．

Answer 1