為了迎接2008年北京奧運會的召開,我市某校的物理興趣小組設計了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個等高數(shù)字是用內壁光滑的薄壁細圓玻璃管彎成,固定在豎直平面內(所有數(shù)字均由圓形和直圓管組成,P點與M、N點等高,圓半徑比細管的內徑大得多),底端與水平地面相切.右端的彈射裝置將一個小球(小球的直徑略小于玻璃管的內徑,且可以視為質點),以v
a=5m/s的水平初速度由a點彈出,從b點進入玻璃軌道,依次經過“8002”后從p點水平拋出.設小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)u=0.3,不計其它機械能損失.已知ab段長x=1.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小球的質量m=0.01kg,取g=10m/s
2.試求:
(1)小球運動到數(shù)字“8”的最高點N處和數(shù)字“0”的最高點M處的角速度之比.
(2)小球到達數(shù)字“8”的最高點N時管道對小球作用力的大小和方向.
(3)小球從p點拋出后落到地面時的速度.