如图甲所示,“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置。现将该实验装置建立为如图乙所示的物理模型:竖直平面内由倾角α=37°的斜面轨道AB、半径为r1=0.1m的圆周轨道BCD和半径为r2=0.25m的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面,B、C两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。圆心O1、O2与C点在同一竖直线上,O2E与竖直方向的夹角为β=53°,E点与竖直墙面的距离d=1.2m.现将质量为m=0.1kg的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞,斜面轨道AB足够长,不计小球大小和所受阻力,已知重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6.

(1)若小球的初始高度h=0.2m,求小球到达C点时对轨道的压力;
(2)若小球能沿轨道到达E点,求h的最小值hmin;
(3)若小球释放后能够从原路径返回到出发点,高度h应该满足什么条件?
【答案】(1)若小球的初始高度h=0.2m,小球到达C点时对轨道的压力为5N;
(2)若小球能沿轨道到达E点,h的最小值为0.25m;
(3)若小球释放后能够从原路径返回到出发点,高度h应该满足h≤0.1m或h=1.35m。
(2)若小球能沿轨道到达E点,h的最小值为0.25m;
(3)若小球释放后能够从原路径返回到出发点,高度h应该满足h≤0.1m或h=1.35m。
【解答】
【点评】
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