3.
一游戏装置如图所示,该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为
的传送带以恒定的速率
顺时针方向运行,质量
的物体(可视为质点)从平台以
的速度水平抛出,恰好无碰撞地从传送带最上端(传送轮大小不计)进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带的长度
, 物体和传送带之间的动摩擦因数
。质量
的无动力小车静止于光滑水平面上,小车上表面由水平轨道与光滑的
圆轨道平滑连接组成。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车(物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗),不计空气阻力,取重力加速度大小
。