如图所示,长度
m的水平传送带AB以速度
m/s顺时针转动,传送带的右端与长
m的水平轨道BC平滑连接,水平轨道的右端与半径
m的光滑半圆轨道连接,O点为轨道的圆心。现将质量分别为
kg、
kg的物块甲、乙(可视为质点)同时轻放在水平传送带的左、右两端,物块甲与传送带的动摩擦因数
、物块甲、乙与水平轨道的动摩擦因数均为
, 物块甲在传送带的作用下运动到B点与物块乙发生碰撞,碰后物块甲、乙的速度分别变为碰前物块甲速度的
和
。重力加速度g取10m/s
2。求:
(1)物块甲从A端传送到B端,电动机多消耗的电能E;
(2)当物块乙运动到圆轨道与圆心O等高位置时,轨道对物块乙支持力的大小F;
(3)若仅将水平轨道的长度改为 , 使得物块乙从D点水平抛出后,落到BC上的位置与物块甲停止的位置重合,求的大小。(结果可用分式及根号表示)