20.
(2022·寧波模擬)
如圖所示是一個(gè)過山車軌道模型,AB是一段與水平方向夾角為
, 長為
的傾斜軌道,通過水平軌道BC (長度可以調(diào)節(jié))與豎直圓軌道CDEFG(軌道半徑
, 圓軌道最低點(diǎn)C、G略有錯(cuò)開),出口為水平軌道GH,在GH的右端豎直擋板上固定著一個(gè)輕質(zhì)彈簧,整個(gè)軌道除BC段以外都是光滑的。一個(gè)質(zhì)量
的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v
0從某一高處水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)速度
, 方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與BC軌道的動摩擦因數(shù)
, 所有軌道轉(zhuǎn)折處均有光滑微小圓弧相接,物塊滑過時(shí)無機(jī)械能損失。求: