2.
图甲为某种弹射装置的示意图,由光滑水平面、水平传送带AB、粗糙水平轨道BG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。传送带AB的长度为
, 轨道BG的长度为
, OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径
, 圆弧PQ所对应的圆心角
, 轨道各处平滑连接。一轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,弹簧原长恰好在A点。现弹簧右端被一质量
的物块压缩在图示位置(物块与弹簧不栓接),该位置与传送带左端点A之间的距离
。当传送带以
的速度顺时针转动,静止释放物块,释放物块后弹簧弹力与位移的关系如图乙所示,物块恰好能滑至P点。已知物块与传送带间的动摩擦因数
, 物块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。
,
。