如图所示,水平地面与半径
的固定粗糙半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O点为半圆轨道的圆心,直径BOD竖直。质量
的物块甲静置在B点,与物块甲相同的物块乙在水平力的作用下,从水平地面上的A点由静止开始加速运动,经时间
后,在物块乙通过半圆轨道的最低点B前瞬间撤去该水平力,两物块碰撞(碰撞时间极短)后粘在一起沿半圆轨道运动并恰好能通过半圆轨道的最高点D。已知两物块碰撞后瞬间对半圆轨道的压力大小
, 物块乙与地面间的动摩擦因数
, 取重力加速度大小
, 两物块均视为质点,不计空气阻力。
(1)求在物块乙从A点运动到B点的过程中,该水平力的冲量大小I;
(2)求在两物块从B点运动到D点的过程中,两物块克服摩擦阻力做的功;
(3)若半圆轨道光滑,通过改变半圆轨道的半径,其他情况不变,使两物块通过D点后落到地面上的位置(不反弹)到B点的距离最大,求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。