(1)m2过B点后遵从:s=6t-2t2,
由此可知,vB=6m/s,a=-4m/s2.
由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:μ=0.4;
(2)小球离开桌面后做平抛运动,
在竖直方向上:h==2.4m,
P点速度在竖直方向的分量:
vy=vDtan60°=4m/s,
解得离开D点的速度为vD=4m/s,
由机械能守恒定律得:mvN2=mvD2+mg(h+R-Rcosθ),
解得:vN2=74m2/s2,
在N点,由牛顿第二定律得:
FN′-mg=m,解得:FN′=16.8N,
由牛顿第三定律得,压力:F=F'=42N,方向竖直向下.
(3)小球刚好能到达M点,
由牛顿第二定律得:mg=m,
小球到达P点的速度vP==8m/s.
从P到M点,由动能定理得:
-mgR(1+cosθ)-WPM=mvM2+-mvP2,解得:WPM=2.4J;
从B到D点,由动能定理得:-WBD=mvD2-mvB2,解得:WBD=2J;
从C到B点,由动能定理得:EP=μm1gxCB,EP=μm2gxCB+m2vB2,
解得:μm2gxCB=m2vB2,WCB=μm2gxCB=3.6J,
则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为:
W=WCB+WBD+WPM=3.6J+2J+2.4J=8J;
答:(1)物块m2过B点时的瞬时速度vB为6m/s,与桌面间的滑动摩擦因数为0.4.
(2)若轨道MNP光滑,小球经过轨道最低点N时对轨道的压力为42N方向竖直向下.
(3)若小球刚好能到达轨道最高点M,则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为5.6J.