如图所示,竖直光滑圆轨道
分别和水平直轨道
相切于
点与
点(
点与
在同一水平面但不重合),直轨道
左端固定弹射装置,开始弹簧处于锁定状态,此时弹簧的弹性势能为0.6J。直轨道
的右端放置一水平传送带,传送带与直轨道等高且与
端相连接。转轮半径
,转轴间距
的传送带以恒定的线速度
逆时针转动,转轮的最低点距离地面的高度
。现将可以看做质点的质量
的小物块与弹簧相接触,解除锁定后,小物块从
点被弹出后通过光滑直轨道
进入竖直光滑圆轨道做圆周运动,然后进入粗糙的直轨道
。已知竖直光滑圆轨道半径
,小物块与直轨道
、传送带间的动摩擦因数均为
,直轨道
的长度
。