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如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为
。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度
冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。已知
, 物块A质量为
, 小物块第一次到达圆槽轨道最高点时对轨道的压力和重力等大,且小物块第一次被弹簧弹回后将停在PQ中点,不会返回圆形轨道。除PQ段外轨道其他部分摩擦不计,取
。求:
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