3.
如图所示,倾角
、足够长的斜面底端固定有挡板P,轻质弹簧一端固定在挡板P上,另一端拴接着物块C,物块B粘连着物块C。斜面右上端
M处与半径
的光滑圆弧轨道连接,圆弧轨道的圆心
O在斜面的延长线上,圆弧上
N点在圆心
O的正下方,
。
M处固定有一光滑轻质滑轮,用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连,初始时刻小球A锁定在
M点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行,初始时细绳恰好绷直而无张力,弹簧处于压缩状态,B、C恰好不上滑。已知小球A、物块B、物块C的质量分别为
、
、
, 物块B、C与斜面间的动摩擦因数均为
, 接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的弹性势能表达式
, 其中弹簧的劲度系数
,
x为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度范围内,取重力加速度大小
。