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如图所示,水平直轨道与光滑圆弧轨道相切于B点,处于自然状态的轻弹簧左端与墙壁相连,A是弹簧末端。质量为m的小滑块静止放在B点,A、B之间的距离为5L。某时刻给小滑块施加一个大小等于mg的恒定推力F,F与竖直方向夹角θ=37°。小滑块在推力F的作用下由静止向左运动并压缩弹簧最短至O点,然后从O点向右反弹,小滑块运动到A点右侧且与A相距2L的位置时速度为零。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数
μ
=
1
9
sin
37
°=
3
5
cos
37
°=
4
5
,重力加速度大小为g。
(1)求小滑块第一次向左运动到达A点时速度的大小;
(2)求O点与A点的距离以及弹簧的最大弹性势能;
(3)若去掉推力F,将滑块推至O点由静止释放,小滑块运动到圆弧轨道最高点C后做平抛运动,经过与圆心等高的D点(图中未画出),D与圆心水平距离为圆弧半径2倍,求圆弧半径以及滑块经过B点时的速度大小。

【答案】(1)小滑块第一次向左运动到达A点时速度的大小为2
g
L

(2)O点与A点的距离为L,弹簧的最大弹性势能为2.4mgL;
(3)圆弧半径为
26
45
L,滑块经过B点时的速度大小为2
13
15
g
L
【解答】
【点评】
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