如图，在地面上方的竖直平面内放置一杆状轨道，AB为粗糙的长直轨道，长为L=10m,与水平方向的夹角为θ=37°，BCD、DEF均为半径为R=1m的光滑圆弧形轨道，AB与BCD相切于B点，B点离地高度为h=3m,O1、O2两圆心等高，C为圆弧形轨道的最低点，E为最高点。一质量为m=0.2kg的小环套在AB上，自P点由静止释放，经t=2s运动到B点的速度大小为v=6m/s。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，以地面为零势能面。求：
（1）小环在AB轨道上受到的摩擦力的大小；
（2）小环过E点时，小环对弧形轨道的作用力；
（3）若改变小环在直杆上释放点的位置，求小环落地时机械能的可能值；
（4）小环在AB杆上某一区域由静止释放时，若小环不会落到地面上，请用能量观点分析小环的运动过程，并求出最终稳定后小环的机械能。
【答案】（1）小环在AB轨道上受到的摩擦力的大小为0.6N；
（2）小环过E点时，小环对弧形轨道的作用力为2N，方向竖直向下；
（3）若改变小环在直杆上释放点的位置，小环落地时机械能的可能为9.6J＜E≤12J；
（4）小环的运动过程见解析，最终稳定后小环的机械能为6J。
（2）小环过E点时，小环对弧形轨道的作用力为2N，方向竖直向下；
（3）若改变小环在直杆上释放点的位置，小环落地时机械能的可能为9.6J＜E≤12J；
（4）小环的运动过程见解析，最终稳定后小环的机械能为6J。
【解答】
【点评】
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