3.
如图所示,桌面、地面和固定的螺旋形圆管均光滑,轻质弹簧左端固定,自然伸长位置为
点,弹簧的劲度系数
, 圆轨道的半径
, 圆管的内径比小球
直径略大,但远小于圆轨道半径,小物块
静止于木板
左端,木板的上表面恰好与圆管轨道水平部分下端表面等高,小物块与木板上表面间的动摩擦因数
, 木板右端与墙壁之间的距离
, 现用力将小球
向左推压,将弹簧压缩
, 然后由静止释放小球,小球与弹簧不连接,小球运动到桌面右端
点后水平抛出,从管口A处沿圆管切线飞入圆管内部,从圆管水平部分B点飞出,并恰好与小物块
发生弹性碰撞,经过一段时间后
和右侧墙壁发生弹性碰撞,已知
始终未和墙壁碰撞,并且未脱离木板,
,
,
,
,
。试求: