如图所示,一轻质弹簧左端固定在光滑水平台面上,自然伸长时右端未到达平台边缘,平台右侧有一圆心角
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、半径
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的光滑圆弧轨道,圆弧轨道左端点与平台上表面的高度差
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, 圆弧轨道最低点的切线水平且与水平传送带左端重合,传送带左右两端之间的长度
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, 且以
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的速度逆时针方向转动。现用外力使质量
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的物块缓慢压缩弹簧至某位置,此时弹簧的弹性势能为
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, 然后由静止释放物块,物块飞离平台后,恰好沿圆弧轨道左端点切线方向进入轨道。已知物块与传送带间的动摩擦因数
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, 重力加速度g取
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,
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,
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, 物块可看作质点。求:
(1)物块进入圆弧轨道时的速度大小v;
(2)弹簧的弹性势能
;
(3)物块在传送带上运动时因摩擦产生的热量Q。
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